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Niveau Licence Maths 1e ann
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Carré dans un corps fini

Posté par
Dcamd
06-01-10 à 10:14

Bonjour,

Soit p un nombre premier supérieur à 2.
Comment montrer qu'un élément u de |P* est un carré dans |Fp si et seulement d(p-1)/2 1 modulo p.

Merci d'avance pour votre aide.

Dcamd

Posté par
Dcamd
re : Carré dans un corps fini 06-01-10 à 10:15

Désolé, "élément de |Fp*"

Posté par
kybjm
re : Carré dans un corps fini 06-01-10 à 12:13

Fp = /p

Quel est ce d de ta question ?

Posté par
Dcamd
re : Carré dans un corps fini 06-01-10 à 12:19

Pardon, j'ai emmelé les variables, d c'est u.

Sinon c'est bien ça Fp.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Carré dans un corps fini 06-01-10 à 15:21

Bonjour

Dans F_p on a x^{p-1}=1 pour tout x non nul. Si x=y^2,, on a x^{(p-1)/2}=y^{p-1}. Bien sur 0 est un carré, et il ne vérifie pas ta relation.

Posté par
Dcamd
re : Carré dans un corps fini 06-01-10 à 15:33

D'accord. Merci Camélia.

Posté par
kybjm
re : Carré dans un corps fini 06-01-10 à 16:31

Il s'agit de montrer que :"un élément u de |P* est un carré dans Fp si et seulement d(p-1)/2 1 modulo p."
càd si G = Fp* , C = { x2 | x G} , H = {  x G | x(p-1)/2 = 1} que   C = H .
Remarque :  Si U = X(p -1)/2 - 1 Fp[X] , H est l'ensemble de ses racines  .  

C H puisque G est un groupe fini ayant (p - 1)/2 éléments .On a donc Card(C) Card(H) (p-1)/2
Pour terminer il ne reste plus qu'à montrer que Card(C) = (p - 1)/2 ce qui peut se faire ainsi :
  Soit : x x2 de G vers C. C'est un morphisme surjectif  de groupes . Son noyau est formé des x de G vérifiant x2 - 1 = 0 càd (x - 1)(x + 1) = 0 .
On a donc  Ker() = {-1 , 1} et C étant isomorphe à G/Ker() posséde card(G)/2 = (p -1)/2 éléments .    

Posté par
Dcamd
re : Carré dans un corps fini 06-01-10 à 17:21

Merci pour ta réponse aussi bien rédigée.

Citation :
puisque G est un groupe fini ayant (p - 1)/2 éléments


Je ne vois pas trop ici ... il n'y a pas p-1 éléments dans G ?

Citation :
On a donc  Ker() = {-1 , 1} et C étant isomorphe à G/Ker() posséde card(G)/2 = (p -1)/2 éléments


Sur quelle propriété cela repose-t-il ?  

Merci

Posté par
kybjm
re : Carré dans un corps fini 06-01-10 à 19:44

1.Oui Card(G) = p - 1 et si x C on peut trouver y G tq x = y2  donc ...(cf camelia )

2. Ce que j'utilise (et à savoir pour travailler avec les groupes)

Soient (H,.) et (K,.)  des groupes et u : K K , un morphisme de groupes .
On sait que u(H) est un sous groupe de K et Ker(u)un sous groupe distingué de H.
.La relation xy-1 Ker(u) (on peut la noter R si on veut) est une équivalence . On désigne par l'application de H sur H/R qui à x associe sa classe modulo R .(On dit que c'est la surjection canonique de H sur H/R)
.Si a H et X H/R , alors  aX = {ax | x X } = Xa   H/R et X et aX sont en bijection par a : x ax et aussi par a : x xa
.Soient X et Y dans H/R (autrement dit 2 classes pour R)  { (xy) | x X , y Y } est un singleton . On le note {X.Y} .
  On définit ainsi sur H/T une loi de groupe (encore notée . s'il n'y a pas de danger) et est un morphisme surjectif de groupes de H sur H/R.
.Si X   H/R  , { f(x) | x X } est un singleton . On le note { u*(X) } . u* est un isomorphisme de groupes de H/R sur u(H).
.Enfin : u = u* o (factorisation canonique de u)


Application : Si H est fini il en est de même pour Ker(u) , Card(Ker(u)) | card(H) et Card(u(H)) = Card(H)/Card(Ker(u))


Posté par
Dcamd
re : Carré dans un corps fini 07-01-10 à 09:42

Merci beaucoup pour toutes ces explications  kybjm !
Ton raisonnement est beaucoup plus clair. (On avait vu les groupes quotient mais on ne maitrise pas encore ce type de raisonnement.)


Card(Ker(u)) | card(H) (Que signifie ici le trait de séparation ?)

Posté par
kybjm
re : Carré dans un corps fini 07-01-10 à 09:46

Pour a et b entiers ou A et B polynômes le "|"   de a|b  et  A|B est "divise"

Posté par
Dcamd
re : Carré dans un corps fini 07-01-10 à 09:49

Ah, je pensais que c'était une séparation, je n'ai pas fait le rapprochement avec "|" comme division.

Merci !

Bonne journée



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