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Niveau Maths sup
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Groupes

Posté par
elotwist
13-09-08 à 12:09

Bonjour !
Je travail sur une fiche d'exercice sur les groupes.
J'aurais besoin de quelques confirmations ou explications pour cet exercice :

Soient G=GL(n,K)et Mn(K).Le groupe G agit sur X par automorphisme intérieur, Si P G et M X : P.M=PMP[sup][/sup]-1

Que sont les orbites ? Les décrire dans le cas n=2 et K=Z/2Z.
Déjà GL(n,K) c'est le groupe des matrices nxn inversibles à coefficients dans K et Mn(K) ce sont les matrices carrées.

Pour moi les orbitres sont l'ensemble des matrices semblables.

On me demande d'examiner le cas n=2 et K =Z/2Z.
Pour G = GL(n,K) les orbites sont alors l'ensemble des matrices  carrées semblable ayant pour coefficients 0 et 1.
Et pour G= Mn(K) c'est l'ensemble des matrices carrés semblable à coefficients appartenant à l'ensemble{0,1}

Je vous remercie soit pour votre confirmation soit pour vos explications.

Elodie

Posté par
elotwist
re : Groupes 13-09-08 à 15:22

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Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupes 13-09-08 à 15:31

Bonjour

Oui, bien sûr, chaque orbite est formée de matrices semblables entre elles.

Dans le cas particulier n=2 et K=Z/2Z, il y en a si peu, que tu peux les écrire toutes et regarder explicitement ce qu'il y a dans chaque classe!

Posté par
elotwist
re : Groupes 13-09-08 à 16:31

Il y a la matrice identité et -Id.
Par contre la matrice
(1 1)
(1 0) ne marche pas, pourquoi ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupes 13-09-08 à 16:32

Mais si, elle marche! (enfin, elle est inversible, je ne sais pas où tu veux qu'elle aille!) Mais -Id=Id!

Posté par
elotwist
re : Groupes 13-09-08 à 16:47

elle ne vérifie pas P.M=PMP[sup][/sup]-1

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupes 13-09-08 à 16:48

Posté par
elotwist
re : Groupes 13-09-08 à 16:49

Elle ne vérifie pas P.M=PMP^-1

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupes 13-09-08 à 16:50

Quel P? Quel M? En général, tu prends une matrice M fixée; son orbite est formée de toutes les PMP-1 où P décrit GL

Posté par
elotwist
re : Groupes 13-09-08 à 16:55

Dans l'énoncé de l'exercice on dit que G agit sur X si P appartient à G et M appartient à X  P.M=PMP^-1
Pour moi P c'est une matrice 2x2 qui appartient à Gl(n,Z/2Z)et M une matrice quelconque puisque qu'elle appartient à un ensemble X.
Je dois surement avoir omis un détail important si ce n'est pas ça

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupes 13-09-08 à 17:00

Oui, c'est bien ça. Mais je ne comprends pas en quoi une matrice peut ne pas marcher! Toute matrice a une orbite, il s'agit de mettre ensemble celles qui sont dans la même orbite!

Posté par
elotwist
re : Groupes 13-09-08 à 17:10

Quand je prends P=
(1 1)
(1 0)
qui appartient à GL(2,Z/2Z) et M=
(1 2)
(3 4)
une matrice quelconque, l'égalité P.M=PMP^-1 n'est pas vérifiée

Posté par
elotwist
re : Groupes 13-09-08 à 18:22

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Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupes 14-09-08 à 14:43

P.M n'est pas le produit de P et M! c'est par définition que P.M=PMP-1. Ta M n'est pas à coefficients dans Z/2Z!

Posté par
elotwist
re : Groupes 14-09-08 à 21:20

Ou je m'en sers alors que je travail avec K=Z/2Z ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupes 15-09-08 à 14:26

Bonjour

Alors voilà une description complète des classes de conjugaison, mais vraiment essaye de comprendre!

{\cal M}_2(\mathbb{Z}/2\mathbb{Z}) a 16 éléments. D'abord les 6 inversibles:

Id dont la classe est {Id} (comme toujours)

les trois d'ordre 2 qui forment une classe: \(\begin{array}{cc} 0 & 1\\ 1 & 0\end{array}\), \(\begin{array}{cc} 1 & 1\\ 0 & 1\end{array}\) et \(\begin{array}{cc} 1 & 0\\ 1 & 1\end{array}\)

les deux d'ordre 3 qui forment une classe: \(\begin{array}{cc} 0 & 1\\ 1 & 1\end{array}\) et \(\begin{array}{cc} 1 & 1\\ 1 & 0\end{array}\)

Ensuite les 10 non inversibles:

La matrice nulle Z dont la classe est {Z} (comme toujours)

Les 6 matrices de trace 1 qui forment une classe: \(\begin{array}{cc} 1 & 0\\ 0 & 0\end{array}\), \(\begin{array}{cc} 0 & 0\\ 0 & 1\end{array}\), \(\begin{array}{cc} 1 & 1\\ 0 & 0\end{array}\), \(\begin{array}{cc} 0 & 0\\ 1 & 1\end{array}\), \(\begin{array}{cc} 1 & 0\\ 1 & 0\end{array}\) et \(\begin{array}{cc} 0 & 1\\ 0 & 1\end{array}\)

Les 3 matrices non nulles de trace 0 qui forment bien une classe: \(\begin{array}{cc} 0 & 1\\ 0 & 0\end{array}\), \(\begin{array}{cc} 0 & 0\\ 1 & 0\end{array}\) et \(\begin{array}{cc} 1 & 1\\ 1 & 1\end{array}\)

J'ai insisté sur des invariants dans des classes comme la trace ou l'ordre; ce sont des conditions nécessaires mais non suffisantes. J'ai vraiment vérifié que les matrices de chaque classe sont bien conjuguées.



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