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corps finis

Posté par
vyse
12-11-09 à 13:43

Bonjour, je bloque sur un exercice qui a été proposé il y a quelques années au concours de l'agreg:
Soit F16 le corps fini à 16 éléments et F16* son groupe multiplicatif.

Montrer que il existe un élément w dans F16* verifiant w^4 + w^3 +1=0

Je commence par dire que puisque F16* est cyclique il existe w tel que ses puissances engendrent le groupe.Mais je n'arrive pas à montrer l'égalité!
Merci

Posté par
lolo271
re : corps finis 12-11-09 à 13:50

Bonjour,

X4+X3+1 =0  est une équation de degré  4  sur  le corps à deux éléments.

  d'abord il n'y a aucune solution dans  F2, ensuite si  x4=x  , x  n'est as non plus solution donc aucune solution dans  4.
Donc le polynôme est irréductible et une racine  x  est forcément  dans  F2(x)= F16.

Posté par
lolo271
re : corps finis 12-11-09 à 13:50

aucune solution dans  F_4  voulais-je écrire

Posté par
Rodrigo
re : corps finis 12-11-09 à 13:52

Bonjour,
X^4+X^3+1 est un polynome a coeff dans F_2... Il ne possede pas de racine, il est soit irreductible soit il se factorise en P_1P_2 qui sont de degré 2, et irreductibles.
S'il est irreductible alors son corps de rupture (et de décomposition c'est la meme chose sur un corps fini) est de degré 4, c'est donc F_{2^4} soit F_16.
S'il ne l'est pas ben il possède une racine dans F_{2^2}=F_8, comme 2|4, F_8 est inclus dans F_16

Posté par
lolo271
re : corps finis 12-11-09 à 13:58

attention F_8  n'est pas dans  F_16  !

Posté par
lolo271
re : corps finis 12-11-09 à 13:59

2x2 =  4  et pas 8  

Posté par
Rodrigo
re : corps finis 12-11-09 à 13:59

Oui, non c'est F_{2^2} qui fait bien sur F_4.

Posté par
esta-fette
re : corps finis 12-11-09 à 14:29

bonjour.....

mes lointains souvenirs....

(1+x)^3= 1+3x+3x^2+x^3 dans R
mais dans F_16 de caractéristique 2 , on a : 3 = 1
donc (1+x)^3=1+x^3

on a aussi:
(1+x)^4=1+x^4

posons v=w-1, on veut résoudre:

(1+u)^3+(1+u)^4+1=0
soit 1+u+u^2+u^3+ \ \ 1+u^4 \ \ + \ \ 1 \ \ =0
on a donc:
1+u+u^2+u^3+u^4=0

donc , en multipliant pas (1-u)

u^5-1=0

or (F_{16}^*, \times) est d'ordre 15, donc il possède un élément d'ordre 5 (Sylow)

Posté par
Rodrigo
re : corps finis 12-11-09 à 15:46

Dans un corps de caractéristique 2 on a pas que (1+x)^3=1+x^3, mais ca a l'air d'etre une coquille vu que par la suite c'est juste

(Comme F_{16}* est cyclique... pas besoin d'invoquer les théorèmes de Sylow pour trouver un element d'ordre 5...)

Posté par
esta-fette
re : corps finis 12-11-09 à 16:21

à Rodrigo....

oui, c'est une coquille, à force de copier-coller pour le LATEX, on ne voit plus les énormités qu'on écrit....

Posté par
vyse
re : corps finis 12-11-09 à 16:30

Bonjour et merci a tous!
Je pense avoir compris mais je ne suis pas très à l'aise sur les corps de rupture: Le quotient de F2 par notre polynôme(ou plutôt par l'idéal engendré par ce polynôme)est exactement le corps de rupture ?

Posté par
lolo271
re : corps finis 13-11-09 à 10:33

le quotient de  F2[X]  oui

Posté par
Camélia Correcteur
re : corps finis 13-11-09 à 14:40

Bonjour

Tu peux regarder ici: Corps finis (Remise en ordre) c'est un peu dans tous les sens, mais l'important y est dit!



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