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Niveau Master
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anneau Z[i]

Posté par
yeahaa
17-01-12 à 23:00

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.

Posté par
Narhm
re : anneau Z[i] 17-01-12 à 23:41

Bonjour,

Tout se joue sur la définition d'un élément irréductible puisque tu connais les inversibles de Z[i].
En fait N(z)=z\bar{z} (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.

Posté par
yeahaa
re : anneau Z[i] 18-01-12 à 11:37

ok merci je vais essayer de voir ça.

Posté par
DHilbert
re : anneau Z[i] 18-01-12 à 17:20

Une idée rapide pour le 4 :  Posons z=a+i\,b. Par définition de p l'on a p=a^2+b^2=(a+i\,b)(a-i\,b)=z\,\bar{z}, de sorte que p n'est pas irréductible dans \Z[i]. Maintenant, à supposer que l'on ait z=z_1\,z_2, avec N(z_1)>1 et N(z_2)>1, l'on aurait donc p=N(z)=N(z_1)\,N(z_2). Finalement, du fait que p est un nombre premier, l'on aboutirait donc à une contradiction. D'où le résultat attendu.

A +

Posté par
yeahaa
re : anneau Z[i] 18-01-12 à 20:57

merci beaucoup pour vos idées



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