Re.
Désolé du délai, mais je me remplissais la panse :p
Pour mieux visualiser le 1, je te conseille de choisir n et p petits et de construire toutes les applications de [1,p] dans [1,n]. Ça te permettra de bien voir ce qu'il se passe.
Pour le 2, j'ai fait une coquille, il s'agit de C(n,k-1)(n-k-1)^p.
Le (n-k-1)^p vient de ce que tu as calculé au 1. Il s'agit du nombre d'applications dont l'image ne contient ni 1, ni 2,..., ni k.
Ceci est le nombre pour une intersection finie donnée, or tu as plusieurs combinaisons possibles d'intersections de k ensembles Ai.
Ce nombre correspond au nombre de combinaisons d'intersections sans répétions de k ensembles, il y en a C(n,k-1).
Pour le 3, le cardinal de la réunion des Ai représente le nombre d'applications non surjectives de [1,p] dans [1,n].
Le nombre de surjections de [1,p] dans [1,n] est donc égal au nombre total d'application de [1,p] dans [1,n] moins le nombre d'applications non surjectives. Le premier total vaut n^p, le deuxième vaut le cardinal calculé via le crible de Poincaré.
En espérant ne pas avoir dit trop de conneries, je suis hyper creuvé. ;)