Éléments de mathématiques pour le XXIe siècle, volume 4
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Ce livre est le quatrième volume d’une série qui doit, à terme, couvrir l’ensemble des notions du premier cycle universitaire en mathématiques, tout en débordant largement sur le deuxième cycle. De manière plus générale, cette série d’ouvrages pourra être utile à toute personne s’intéressant aux mathématiques actuelles. Elle devrait, en théorie, être accessible même sans connaissance préalable. En effet, les mathématiques sont prises à leur début et les différents concepts progressivement construits, chaque définition, théorème et démonstration ne faisant appel qu’à ce qui a été défini précédemment.
Chaque ouvrage se veut à la fois
- didactique, avec des preuves très détaillées, des explications informelles, et de nombreux exemples et contre-exemples ;
- complet, voire encyclopédique, avec un exposé de nombreuses notions, des théorèmes tous démontrés, et de nombreux détails historiques ;
- synthétique, avec en particulier la volonté de multiplier les points de vue.
Les cinq premiers volumes traitent des fondements modernes des mathématiques.
Au programme de ce quatrième volume :
- des compléments de mathématiques discrètes : théorie des nombres, analyse combinatoire, introduction à la théorie des graphes ;
- des compléments sur les groupes et les anneaux ;
- la suite de la construction des ensembles classiques de nombres, et l’étude de leurs propriétés : ensemble Q des rationnels, ensemble R des réels (construction par les coupures de Dedekind, et par les suites de Cauchy), ensemble C des complexes ;
- une introduction à l'algèbre linéaire par la présentation de quelques structures (modules, espaces vectoriels, algèbres) et de quelques exemples usuels : n-listes, matrices, polynômes, séries formelles…
- la présentation de structures topologiques (espaces topologiques, espaces métriques, espaces vectoriels normés), et de quelques notions associées : limite, continuité, convergence de suites et séries, compacité…