Bonsoir, j'ai quelques petits problèmes pour finir un exercice sur
[i] dont voici l'énoncé :
On rappelle que
[i] est le sous anneau de
engendré par 1 et i.
1) Montrer que
[i] est isomorphe à
[X]/(X2+1)
2) Pour tous z=a+ib on note N(z)=a2+b2, on rappelle que N(z1z2)=N(z1)N(z2)
Montrer que z
[i] est inversible si et seulement si N(z)=1
Quels sont les éléments inversibles de
[i] ?
3) Montrer que
[i] est principal
4) Soit z 
[i] tel que p=N(z) soit un nombre premier. Vérifiez que p n'est pas un élément irréductible de
[i]
Montrez que z est un élément irréductible de
[i].
5) Soit p un nombre premier et supposons qu'il n'existe aucun z 
[i] tel que N(z)=p. Montrer que p est irréductible dans
[i]
6) On veut montrer que tous les éléments irréductibles de
[i] sont de l'un des deux types précédents. Soit z=a+ib et supposons que N(z) n'est pas premier. Montrer qu'il existe un nombre premier p tel que 
z
[i]=p
. En déduire que N(z)=p2. En déduire enfin que z=p, à multiplication par un inversible près.
J'ai réussi à faire les questions 1 2 et 3 par contre j'aurais besoin d'aide pour les 3 autres. Merci d'avance.
Bonjour,
Tout se joue sur la définition d'un élément irréductible puisque tu connais les inversibles de Z[i].
En fait (d'où la question 2) que tu as déjà faite), à partir de là tu montres que p réductible dans Z[i] => p n'est pas un nombre premier.
Le même truc doit te permettre de dire que z est réductible => p n'est pas un nombre premier.
Une idée rapide pour le 4 : Posons . Par définition de
l'on a
, de sorte que
n'est pas irréductible dans
. Maintenant, à supposer que l'on ait
, avec
et
, l'on aurait donc
. Finalement, du fait que
est un nombre premier, l'on aboutirait donc à une contradiction. D'où le résultat attendu.
A +
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