Enoncé :
On considère
réels,
, tels que pour tout sous-ensemble
de
de
cardinal
, il existe un sous-ensemble
de
de cardinal
, vérifiant :

sont égaux.
Démonstration :
Remarquons tout d’abord que quitte à tout translater, on peut supposer que
.
Supposons dans un premier temps que les
sont des entiers. Dans ce cas, si
est un sous-ensemble
de
de cardinal
, alors
et donc, puisque
et
sont
premiers entre eux,
. On en déduit que pour tout
,
,
c’est-à-dire que tous les
sont des multiples de
. Bien entendu la famille des
est encore solution
du problème. Par descente infinie, on montre finalement que tous les
sont nuls, ce qui est bien ce que
l’on voulait.
Traitons maintenant le cas général. On procède par approximation.
Prenons une famille
de réels vérifiant la condition de l’énoncé. Notons
un entier strictement
positif et supérieur à tous les inverses des
pour
non nul. En appliquant le principe des tiroirs, on
obtient un entier strictement positif
et des entiers relatifs
tels que
pour tout
. On peut bien entendu choisir
.
Montrons que la famille des
satisfait encore aux hypothèses de l’énoncé. Prenons donc
un
sous-ensemble de
de cardinal
. Alors on peut trouver un sous-ensemble
de
de cardinal
tel que :


On en déduit par le cas précédent que tous les
sont nuls et donc que
, ce qui
est impossible si
par définition de
.