Bonjour à tous,
Un exo vraiment tordu:
Citation :
Montrer qu'un anneau est simple et artinien à gauche si et seulement si il est égal à l'anneau
des matrices n*n sur un certain corps k (non nécessairement commutatif) et que de plus n et k sont uniques.
Pour cela, on pourra commencer par démontrer la proposition suivante appelée lemme du double centralisateur: soit A un anneau simple, I un idéal à gauche de A,
l'anneau des applications A-linéaires de I, considérées comme opérant à droite sur I (ie, des applications
telles que (x+y)f=xf+yf et (ax)f=a(xf) pour tous x,y de I et a dans A, en notant xf l'image de x par f) et
l'anneau des applications
-linéaires considérées comme agissant à gauche sur I (ie, des applications
telles que g(x+y)=gx+gy et g(xf)=(gx)f pour tous x,y de I et f dans
, en notant gx l'image de x par g); alors l'application canonique
qui à a associe la multiplication à gauche par a (
), est un isomorphisme d'anneaux.
Bravo pour l'endurance!
Bon on commence par le lemme du double centralisateur: ladite application est clairement un morphisme.
L'injectivité se règle simplement (haha, très drôle...).
Pour la surjectivité ça se corse un peu. Voici l'idée:
On prend g dans
. On va essayer de prolonger g à une fonction de A dans A. Pour cela, tout ce dont j'ai besoin c'est de prouver que pour tout x dans I, pour tout a dans A, g(xa)=(gx)a dès que xa est dans I. Comme ça je peux prolonger g à une fonction de A dans A en posant pour tout x dans I, pour tout a dans A, g(xa)=(gx)a. (Je vous laisse vérifier que c'est suffisant pour l'avoir entièrement sur A).
Et après, ô miracle on trouve que g(x)=g(1)x donc problème résolu.
Et le truc dont j'ai besoin précisemment, ben, ça ressemble étrangement à la deuxième condition qu'on a sur G si on prend f(x)=xa. Le problème c'est que ça ne définit pas forcément une application de I dans I. Donc bref, j'essaie de bidouiller un peu une application qui me permette de prouver que g(xa)=(gx)a pour x dans I, a dans A et xa dans I mais c'est pas gagné...
Une idée?