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Niveau Maths sup
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détermination des groupes d'ordre n

Posté par
littlefleabass
02-03-08 à 15:30

Voila l'exo:

Il s'agit de déterminer tous les groupes, à isomorphismes prés, d'ordre n pour 1n7.
On sait que le seul groupe d'ordre 1 est le groupe trivial réduit à l'élément neutre.

(1) Donner la réponse pour n=2,3,5,7

(2) Démontrer qu'un groupe d'ordre 4 est isomorphe à /4 ou à /2*/2 et que ces deux groupes ne sont pas isomorphes entre eux.

(3) Démontrer que /2*/2 est caractérisé, à isomorphisme prés, par l'existence d'un système générateur constitué de deux éléments a et b d'ordre 2 qui commutent.
Appliquer ce résultat au groupe de Klein des ismoétries du plan affine conservant un (vrai) rectangle (donc pas un carré)

(4)cas n=6
   (i) démontrer que si G est abélien, il est isomorphe à /6
   (ii) démontrer que si G est non abélien, il est isomorphe à S3

Voila, alors je n'ai aucune idée de comment traiter cet exo je suis complétement larguée.
dans le (1) il faut forcément utiliser le fait que n est premier mais je ne trouve aucun théorème du cours qui utilise cela.

Enfin si vous pouviez à démarrer pour traiter ces questions ça serait sympa
merci!

Posté par
Camélia Correcteur
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 15:42

Bonjour

(1) Un groupe d'ordre n premier est forcément cyclique (en gros parce qu'il ne peut pas avoir un sous-groupe non trivial dont l'ordre diviserait n)

(2) Premier cas: Il existe un élément d'ordre 4; alors c'est cyclique isomorphe à Z/4Z.
Deuxième cas: Il n'y en a pas. Alors G=(e,a,b,c) avec a,b,c d'ordre 2. Commence par montrer que G est commutatif, puis que ab=c, puis construis l'isomorphisme!

C'est déjà pas mal!

Posté par
littlefleabass
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 16:48

Citation :
Deuxième cas: Il n'y en a pas. Alors G=(e,a,b,c) avec a,b,c d'ordre 2

je ne comprends pas pourquoi a,b,c doivent être d'ordre 2...

merci pour le reste

Posté par
romu
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 17:13

Salut,

les éléments distincts de e sont d'ordre >1 et doivent diviser l'ordre du groupe =4 d'après le théorème de Lagrange,

donc si il n'y en a pas d'ordre 4, ces éléments sont tous d'ordre 2.

Posté par
littlefleabass
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 17:18

ok merci
il ne me semblait pas avoir vu le théorème de Lagrange dans le cours

Posté par
romu
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 17:18

Citation :
Deuxième cas: Il n'y en a pas. Alors G=(e,a,b,c) avec a,b,c d'ordre 2. Commence par montrer que G est commutatif, puis que ab=c, puis construis l'isomorphisme!


En fait il n'y a pas besoin, on a vu précédemment (exo 10) qu'un tel groupe est isomorphe à (\mathbb{Z}/2\mathbb{Z})^n pour un certain n\in \mathbb{N}, et forcément n=2, étant donné que Card(G)=4.

Posté par
romu
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 17:19

Citation :
il ne me semblait pas avoir vu le théorème de Lagrange dans le cours


regarde le théorème 1.2.1.1

Posté par
littlefleabass
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 17:22

ok le prof a dit de réviser la partie 1.1 donc je ne suis pas allée aussi loin
autant pour moi, jvais ptètre la lire alors

Par contre comment montrer que ab=c (dans le cas où il n'y a pas d'élement d'ordre 4) ?

Posté par
romu
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 17:29

oui mais déjà l'exo 8 sur les groupes cyliques ça me parait difficile sans le théorème de Lagrange.

si ab=e alors a=b^{-1} = b, impossible,

si ab=a alors b=a^{-1}ab= a^{-1}a = e, impossible,

de même ab\neq b,

donc ab=c.

Posté par
romu
re : détermination des groupes d'ordre n 02-03-08 à 20:43

Pour la (3), je ne vois pas ce qu'il faut faire:

Citation :
Appliquer ce résultat au groupe de Klein des isométries du plan affine conservant un (vrai) rectangle (donc pas un carré)

Posté par
romu
re : détermination des groupes d'ordre n 09-03-08 à 22:03

Bon si j'ai bien compris en fait ce qu'on demande c'est de montrer que le groupe de Klein est isomorphe à (Z/2Z)², c'est bien ça?



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