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Niveau Master
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ordre de SL(3,3)

Posté par
Surb
20-12-11 à 12:29

Bonjour,

J'avoue que j'ai un petit problème pour déterminer le nombre d'éléments du groupe

 \\ SL(3,3) = \{ M \in \left(\mathbb{Z}/_{3\mathbb{Z}}\right)^{3\times 3}| \det(M) = 1\}
i.e. les matrices à coefficients dans \mathbb{F}_3 de déterminant 1.
Je pensais utiliser des relations pour le déterminant du type
\det(M A M^{-1}) = \det(A)
mais c'est sans succès... Si quelqu'un à une indication à me donner ou un truc du genre déjà pour avoir un point de départ solide j'en serai plus qu'heureux.
Merci d'avance,
Surb

Posté par
Marmelade
re : ordre de SL(3,3) 20-12-11 à 13:29

Salut!
Est ce que tu sais deja denombrer le cardinal de Gl(3,F_3)?

Posté par
Surb
re : ordre de SL(3,3) 20-12-11 à 14:05

Malheureusement pas... Et je dois dire que j'y ai déjà réfléchi, en effet en trouvant des générateurs (pour la multiplication) de Gl(3,F_3), il ne me reste plus qu'a voir ceux qui sont de déterminant 1 et de multiplier les ordres de ces derniers pour trouver le cardinal de SL(3,F_3) non?

Posté par
Surb
re : ordre de SL(3,3) 20-12-11 à 14:56

Bonjour,
Après quelques recherches j'ai trouvé et compris la chose suivante:
En effet on peut dénombrer les éléments M de Gl(3,F_3) comme suit:
Comme card(F_3) = 3, on a card((F_3)^3) = 3^3. Ainsi:

- La première colonne de M peut être n'importe quel vecteur de (F_3)^3 sauf le vecteur nul. -> 3^3 - 1 = 26 possibilités.

- La deuxième colonne ne doit pas être combinaison linéaire de la première et on a que trois possibilité de combinaison différentes. -> 3^3 - 3 = 24 possibilités.

- La troisième colonne ne doit pas être combinaison linéaire de la première et de la deuxième colonne. -> 3^3 - 3*3 = 18 possibilités.

Ainsi card(GL(3,F_3)) = 26*24*18 = 11232.

Maintenant comme chaque matrice de GL(3,F_3) à un déterminant égal à 1 ou 2. Je voudrais montrer que que card(SL(3,F_3)) = card(GL(3,F_3))/2.

Pour cela je considère C_i l'ensemble des matrices de déterminant i dans GL(3,F_3) pour i=1,2. Soit maintenant
F: C_1 -> C_2: M -> (2I)*M
avec 2I= I+I la matrice identité avec des 2 à la place des 1.
Alors il est claire que det(F(M)) = det(2I)*det(M) = 2*1 = 2, i.e. F est bien définie.
De plus on a F(F(M)) = (2I)*(2I)*M = (4I)*M = I*M = M et donc F est son propre inverse (en particulier F est inversible). D'où F est une bijection. Et comme C_1 U C_2 = GL(3,F_3), C_1, C_2 sont disjoints et C_1 = SL(3,F_3) on a bien le résultat cherché.

Est-ce bien correcte?

Posté par
Camélia Correcteur
re : ordre de SL(3,3) 20-12-11 à 15:08

Bonjour

Pour Gl3 OK

Ensuite c'est évident: Det est un morphisme surjectif de GL3 dans le groupe multiplicatif de F3 et SL3 en est le noyau...

Posté par
Surb
re : ordre de SL(3,3) 20-12-11 à 15:15

Merci pour la confirmation. Par contre j'ai pas tout à fait compris:

Citation :
Ensuite c'est évident: Det est un morphisme surjectif de GL3 dans le groupe multiplicatif de F3 et SL3 en est le noyau...


(désolé mais je suis vraiment NUL en algèbre...)
Bref

Det:GL(3,F_3) -> F_3

n'est pas surjectif non? en effet M est dans GL(3,F_3) si et seulement si det(M) =/= 0, donc je vois pas la surjectivité....

Posté par
Marmelade
re : ordre de SL(3,3) 20-12-11 à 15:17

Pour le coup ton probleme ne vient pas d'algèbre mais de lecture! Camelia a écrit dans le groupe multiplicatif de F_3!

Posté par
Surb
re : ordre de SL(3,3) 20-12-11 à 15:20

Ah , oups... ok maintenant j'ai plus ou moins compris . Merci beaucoup Camelia et Marmelade.



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