Résumé
Cette leçon ouvre la quatrième unité du cours, consacrée aux mathématiques et à la logique. Elle explique à quoi sert l’unité : remplir l’architecture de l’unité précédente de formules, d’équations, d’énoncés et de déductions composés avec la précision avec laquelle on les pense ; elle présente ses cinq leçons et le fil qui les relie, du mode mathématique aux arbres de déduction ; elle précise ce qui est tenu pour acquis des unités précédentes ; elle rappelle comment sont nées la notation mathématique et la notation logique, et pourquoi leur composition fut, pendant des siècles, le travail le plus coûteux de l’imprimerie ; elle formule le problème que l’unité résout, à savoir qu’une formule saisie comme du texte paraît correcte et ne l’est pas ; et elle montre que la même notation sert à la physique, à l’économie, à l’informatique et à la philosophie.
Objectifs d’apprentissage
- Décrire la suite des contenus de l’unité et expliquer ce que chaque leçon apporte à la suivante.
- Reconnaître ce que l’unité tient pour acquis des précédentes et le réviser au besoin.
- Distinguer, sur un exemple, une formule composée en mode mathématique d’une formule saisie comme du texte.
- Reconnaître dans sa propre discipline les énoncés, les formules et les déductions que l’unité apprend à composer.
Évaluation d’entrée
Avant de parcourir l’unité, il convient de mesurer le point de départ. Cette évaluation est une autoévaluation : elle n’est pas notée, et son seul but est d’orienter l’étude. Ses deux premières questions révisent ce que l’unité tient pour acquis des précédentes ; les dix suivantes portent, deux par deux et dans l’ordre, sur les cinq leçons de l’unité. Qui n’a jamais écrit de formule en LaTeX ne doit pas s’attendre à y répondre juste : chaque réponse, juste ou non, explique le point et indique la leçon qui le traite. Les mêmes compétences sont de nouveau mesurées à la fin, dans la leçon de synthèse.
Avant de commencer l’unité, mesurez votre point de départ. C’est une autoévaluation brève : elle n’est pas notée et son résultat n’est conservé que dans votre navigateur.
Question 1Des unités précédentesDans la section 2 d’un article, dont la première équation numérotée porte le numéro 3, l’auteur écrit
\label{eq:ohm}sur la ligne qui précède\begin{equation}. Qu’imprime\eqref{eq:ohm}?La proximité ne suffit pas : c’est l’ordre qui compte, et l’étiquette écrite avant ne voit pas le numéro de l’équation.L’étiquette existe et elle est enregistrée ; après la deuxième passe, elle imprime un numéro, mais pas celui qui convient.\labelpeut s’écrire n’importe où dans le corps ; c’est pourquoi le défaut passe sans avertissement.Une étiquette enregistre le dernier numéro attribué avant elle, et avant l’équation le dernier était celui de la section. À l’intérieur de l’environnement, l’étiquette enregistrerait le 3 ;\eqrefne fait qu’ajouter les parenthèses.À revoir : Renvois
Question 2Des unités précédentesPour écrire les vecteurs en gras, un préambule contient
\newcommand{\vec}[1]{\mathbf{#1}}. Que se passe-t-il ?C’est ce que ferait\renewcommand;\newcommandrefuse de redéfinir.Un nom désigne une seule commande.Les commandes personnelles valent aussi dans les formules ; celle-ci, cependant, est refusée.\newcommandne redéfinit pas les commandes existantes. On choisit un autre nom, comme\vect, ou l’on redéfinit en connaissance de cause avec\renewcommand, en renonçant à la flèche.À revoir : Macros et préambule personnel
Question 3Dans un document avec babel en français, sans options, qu’imprime
$3,5$?babel en français ne convertit ni la virgule ni le point : la virgule reste une ponctuation.La virgule écrite est imprimée ; ce qui ne va pas, c’est l’espace qui la suit.La virgule est admise ; seul son espacement change.En mode mathématique, la virgule est une ponctuation et elle est suivie d’une espace fine. On écrit$3{,}5$; babel en français, contrairement à babel en espagnol, ne convertit pas le point, de sorte que$3.5$imprimerait « 3.5 ».À revoir : Formules en ligne et hors texte
Question 4Une phrase se termine par une formule hors texte. Où va le point final ?
Le point resterait seul au début d’une ligne.Elles se ponctuent comme si elles étaient en ligne.La ligne blanche ouvre un nouveau paragraphe, et le point serait en retrait.La formule hors texte fait partie de la phrase ; un point écrit après\]irait au début de la ligne suivante.À revoir : Formules en ligne et hors texte
Question 5Qu’imprime
$x^10$?Il faudraitx^{10}: sans accolades, seul le 1 monte.Cette erreur apparaît avec deux^sur la même base, non avec un exposant de deux chiffres.Le 0 reste sur la ligne de base, mais le 1 monte bien en exposant.Le signe^agit sur un seul élément ; pour grouper, on écrit des accolades :x^{10}.À revoir : Symboles et notation
Question 6Dans un document avec babel en espagnol et amsmath, qu’imprime
$\sin x$?babel ne redéfinit pas\sin; il offre\senà part.C’est ce qui arrive quand on écritsin xsans barre oblique inverse.\sinreste défini dans le noyau de LaTeX.babel en espagnol définit\sencomme une commande nouvelle et accentue\lim,\max,\minet\inf, mais ne touche pas à\sin.À revoir : Symboles et notation
Question 7Un
aligncontient deux équations, et la seconde se termine par\\. Quels numéros voit-on dans la marge ?Il l’ignore dans\[…\], non dans un environnement d’alignement, où elle ouvre une rangée.Cette erreur est produite par un&hors d’un alignement, non par une double barre.C’est ce qui arrive avecalign*, qui ne numérote pas ;alignnumérote aussi la ligne vide.\\ouvre une nouvelle ligne ; à la fin de la dernière, il crée une ligne vide, quealignnumérote sans le moindre avertissement.À revoir : Équations sur plusieurs lignes
Question 8Une dérivation de quatre lignes, alignées sur leurs signes égal, doit être citée comme un tout, avec un numéro unique. Que convient-il d’écrire ?
gathern’aligne pas et numérote chaque ligne.Elles ne s’alignent pas et ne portent pas de numéro.multlinesert à une seule formule trop longue, non à une chaîne alignée.splitaligne les lignes et laisse àequationun seul numéro, centré par rapport à l’ensemble.À revoir : Équations sur plusieurs lignes
Question 9Un article déclare
\newtheorem{theoreme}{Théorème}et\newtheorem{lemme}[theoreme]{Lemme}, et son texte contient, dans cet ordre, un lemme, un théorème et un autre lemme. Comment le dernier est-il intitulé ?Ce serait le cas avec des compteurs séparés ; l’argument[theoreme]fait partager au lemme celui du théorème.La numérotation au sein de la section requiert[section]à la fin de la déclaration du théorème.Aucun compteur n’est remis à zéro ici : sans[section], la série est continue.Le lemme utilise le compteur du théorème : les trois énoncés forment une seule série, et le numéro indique la place, non l’intitulé.À revoir : Théorèmes et démonstrations
Question 10Une démonstration se termine par une formule hors texte
\[…\], et le carré final apparaît seul, sur une ligne vide, en dessous. Qu’est-ce qui corrige cela ?L’environnement met son propre carré en se fermant, et il y en aurait deux.Le numéro occupe la marge droite, et le carré descend toujours sur une ligne à part.Cela change la forme du symbole, non sa place.Quand l’environnement se ferme, la formule est déjà composée ;\qedhereplace le carré à l’endroit exact où on l’écrit.À revoir : Théorèmes et démonstrations
Question 11Un texte de logique veut écrire, comme formule du langage qu’il étudie, le conditionnel de p et q. Quel source convient ?
La double flèche appartient au métalangage : elle affirme qu’une chose découle d’une autre.C’est la flèche d’amsmath pour relier des affirmations, avec un large espacement ; ce n’est pas non plus le connecteur.Elle affirme la conséquence sémantique ; elle n’écrit pas une formule.La flèche simple est le connecteur du langage objet.À revoir : Logique et déductions
Question 12Avec bussproofs, on écrit
\AxiomC{$p$},\AxiomC{$q$},\AxiomC{$r$}et\BinaryInfC{$s$}, puis\DisplayProof. Que se passe-t-il ?Une inférence binaire ne prend que les deux derniers arbres.Cette erreur apparaît quand il manque des arbres, non quand il y en a trop.\DisplayProofexige un seul arbre sur la pile.L’inférence binaire consomme les deux derniers arbres, q et r ; celui de p reste à part, et\DisplayProofen exige un seul.À revoir : Logique et déductions
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