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Une petite démonstration

Posté par
H_aldnoer
01-03-08 à 02:13

Bonsoir,

je cherche à montrer "proprement" que :
si on pose q=p^n
X^q-X=\Bigprod_{i\in I}Q_i(X)

où I={Polynômes Unitaires Irréductibles de \mathbb{F}_p[X] avec d|n}

Posté par
Cauchy
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 02:50

Bonsoir,

ces deux polynômes sont unitaires, pour montrer qu'ils sont égaux il suffit de montrer qu'ils ont mêmes racines(ici les éléments de Fq).

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 09:44

Bonjour Cauchy!!

La seule que j'arrive à montrer que c'est que Q(X)\in\mathbb{F}_p[X] un facteur irréductible de X^q-X à un degré qui divise nécessairement n.

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 10:41

Où sont les racines d'un tel Q ? et donc ?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 10:42

faudra pas oublier de vérifier que les racines  sont simples des deux cotés (ce qui se fait bien)

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 10:43

Q(X)\in\mathbb{F}_p[X] est un facteur irréductible de X^q-X donc les racines de Q(X) sont dans une clôture algébrique de \mathbb{F}_p ? Ou bien alors sont-elles dans \mathbb{F}_q ?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 10:51

tu veux prouver que  Q (X) /  Xq-X  donc tu prends  Q  irréductible unitaire de degré  d /n  où sont ses racines en fonction de d (tu ne peux pas de servir de la conclusion) et tu dois être plus précis que "dans la clôture algébrique"

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 10:55

J'essaye avant tout de voir la stratégie à adopter.
Si on montre que Q(X) | X^q-X on aura deux polynômes unitaires l'un divisant l'autre. Pour pouvoir conclure il faut qu'il soit de même degré non?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 10:59

oui mais c'est pas obligé de passer par le degré , l'égalité des degrés est souvent utilisée comme corollaire de ce résultat.

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:05

Il faut donc utiliser le résultat de Cauchy (02:50!)

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:07

oui + le fait que les racines sont simples

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:10

Pourquoi dis tu tu veux prouver que Q(X) | X^q-X alors ?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:13

ben faut montrer que les racines de Q sont des racines de X^q-X  ce qui équivaut à  Q(X)/  X^q -X
puis que les racines de X^q -X  sont des racines d'un Q ce qui donnera la divisibilité dans l'autre sens.

Camélia ne l'avait-elle pas déjà rédigé ?

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:18

Euh je ne m'en souviens pas.
Mais déjà a la base on prend Q(X) un facteur irréductible de X^q-X donc forcément Q(X) | X^q-X non ?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:23

non à la base  Q  est un irréductible unitaire de degré d / n DONC ses racines sont dans  Fp^d  or  d/n donc Fp^d est danbs Fp^n et c'est réglé .

Réciproquement si  tu prends une racine de X^q -X elle est algébrique de degré d  /n  sur Fp  (puisque dans un Fp^d  contenu dans Fp^n) donc annule un irréductible unitaire de degré d .

DONC les racines sontr les mêmes Je tel aisse prouver qu'elles sont toutes simples pour conclure.

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:28

Je ne comprend pas pourquoi les racines de Q(X) sont dans \mathbb{F}_{p^d}.

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:32

On regarde bien X^q-X\in\mathbb{F}_p[X] de même que \mathbb{Q}(X) ici ?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:33

oui , Q irréductible de dehgré d  donc  Fp[X]/ Q(X)  corps à  p^d  éléments

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 11:46

On prend donc Q(X)\in\mathbb{F}_p[X] de degré d un facteur irréductible de X^q-X.

Si on appelle x la classe de X, alors x est une racine de Q(X) dans \mathbb{F}_p[X]/(Q(X)).

\mathbb{F}_p[X]/(Q(X)) est un corps puisque Q(X) est irréductible.
On a que \mathbb{F}_p[X]/(Q(X)) est une sous-extension de \bar{\mathbb{F}}_p/\mathbb{F}_p (toujours vrai ???)
Il a p^d éléments. Donc \mathbb{F}_p[X]/(Q(X))=\mathbb{F}_{p^d}

Donc x est bien dans \mathbb{F}_{p^d}.

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 13:45

oui

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 14:08

Est-il toujours vrai que \mathbb{F}_p[X]/(Q(X)) est une sous-extension de \bar{\mathbb{F}}_p/\mathbb{F}_p ?
Je ne le vois pas!

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 14:18

oui c'est Fp(a)  où  a est une racine = e^pace vectoriel de dimension d = degQ sur  Fp =  Fp^d .

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 14:22

le "a" de ton post c'est bien ce que j'ai appelé x la classe de X ?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 14:24

oui

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 14:32

x est donc dans \mathbb{F}_{p^n}.

Donc x est bien racine de X^q-X.

On a montré que si x est racine de Q(X) alors x est racine de X^q-X.

C'est fini ??

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:06

et la simplicité des racines ?

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:13

Arf, le truc que je déteste.
Il faut dériver Q ?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:17

non pas tout à fait:
a) montrez que les racines de Xq-X  sont simples
b) prouvez que les racines de Q sont simples ...oui la on peut le dériver si on veut mais sans le calculer
c) prouvez que  Q1 et Q2  n'ont pas de racines communes

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:18

Q1  et  Q2  sont des irréductibles différents

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:19

Bon le a) ok P(X)=X^q-X implique que P'(X)=-1 donc il a au plus q racines, elles sont toutes simples.
Le b), je dérive quoi parce que j'ai pas d'expression explicite!

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:20

tu dérives Q : sa dérivée Q' est de degré plus petit donc

soit  Q' est non nul alors  Q et Q' sont premiers entre eux et alors ?
soit  Q' = 0  et alors ?

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:31

Q et Q' premier entre eux ?

Posté par
lolo217
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:34

oui un irréductible est forcément premier avec un polynôme de degré inférieur : il peut pas le diviser

Posté par
H_aldnoer
re : Une petite démonstration 01-03-08 à 20:36

Bon je laisse tomber sur cette démonstration.
Tu as pas un autre exercice à me proposer ?



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