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quotients de Z-modules libres de même rang <oo

Posté par
romu
18-12-08 à 12:22

Bonjour,

J'ai un corps de nombres K de degré d, M et L deux \mathbb{Z}-modules libres de rang d tels que M\subset L \subset K.

Alors le groupe L/M est fini.

Pour la démo il suffit de prouver l'existence d'une \mathbb{Z}-base e_1,...e_d de L et d'entiers naturels non nuls a_1,...,a_d de sorte que a_1 e_1,...,a_d e_d soit une \mathbb{Z}-base de M, mais je ne vois pas comment.

Merci pour vos indications.

Posté par
kaiser Moderateur
re : quotients de Z-modules libres de même rang 18-12-08 à 13:49

Salut romu

Il n'y aurait pas un théorème qui te donnerait ce que tu veux (à moins, bien sûr que cet exo te demande justement de le montrer) ?
De plus, K ne semble jouer aucun rôle ici.

Kaiser

Posté par
romu
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 14:00

Salut Kaiser,

oui tu as raison, je n'avais pas pensé à regarder le cours de l'année d'avant,
où il est précisé que ça vient du théorème de la base incomplète (que j'avais totalement zappé ).

Merci

Posté par
kaiser Moderateur
re : quotients de Z-modules libres de même rang 18-12-08 à 14:07

Mais je t'en prie !
je suppose que tu voulais dire : théorème de la base adaptée (et non incomplète) ?
ceci dit, ce théorème ne te fournira pas une Z-base mais uniquement une base du groupe abélien L (une Z-base de cardinal d doit être une famille libre sur un certain corps, ce qui n'est pas le cas des bases d'un groupe, en général) mais ce n'est pas grave, ça suffit largement.

Posté par
romu
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 14:20

dans mon cours il est nommé ainsi, mais c'est vrai que le terme "adaptée" me parait plus pertinent vu l'énoncé.

Citation :
ce théorème ne te fournira pas une Z-base mais uniquement une base du groupe abélien L (une Z-base de cardinal d doit être une famille libre sur un certain corps, ce qui n'est pas le cas des bases d'un groupe, en général)


Je n'ai pas saisi la nuance. Le groupe (L,+) est un \mathbb{Z}-module, et ce n'est pas le même que le \mathbb{Z}-module L?

Posté par
kaiser Moderateur
re : quotients de Z-modules libres de même rang 18-12-08 à 14:38

Citation :
dans mon cours il est nommé ainsi, mais c'est vrai que le terme "adaptée" me parait plus pertinent vu l'énoncé.


ben en fait, pour moi, le théorème de la base incomplète c'est complètement autre chose : c'est le théorème qui dit que dans un espace vectoriel de dimension finie, si L est une famille libre et G une famille génératrice contenant L, alors on peut trouver une base B contenant L et incluse dans G.


Citation :
Je n'ai pas saisi la nuance. Le groupe (L,+) est un \mathbb{Z}-module, et ce n'est pas le même que le \mathbb{Z}-module L?


Si, c'est la même chose mais ce que je veux dire c'est qu'une Z-base ce n'est pas la même chose qu'une base tout court, enfin, d'après ce que j'ai vu (après ça dépend des définitions de chacun).
Pour ma part, dans le cas où on a L un Z-module libre de rang d inclus dans par exemple, un \Large{\mathbb{R}}-ev E, une Z-base c'est une base (c'est-à-dire génératrice et libre sur Z) de cardinal d du groupe abélien (L,+) qui en plus est une famille libre de l'espace vectoriel E.

Exemple : dans \Large{\mathbb{R}}, on considère le Z-module engendré par 1 et \Large{2}. ces deux éléments constituent une base du groupe abélien (L,+) mais n 'est pas une Z-base (ce n'est pas une famille libre de \Large{\mathbb{R}})

Kaiser

Posté par
romu
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 17:47

ah ok, oui je pars pas de la même définition. Merci en tout cas pour toutes ces explications.

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 18:45

on considère le Z-module engendré par 1 et \Large{2}.
le Z-module engendré par 1 c'est Z et donc 2 est dedans (1,2 ) n'est pas Z-libre puiszque égal à 2=2x1

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 18:50

c'est bien le théoème dit de la base adaptée (valable pour les modules sur Z ou sur un anneau euclidien) qu'il faut utiliser,
théorème qui n'a rien à voir avec le théorème de la base incomplète valable pour des ev sur des corps.

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 18:53

dernière précision : le Z-module engendré par 1 c'est le groupe' abélien engendré par 1  et c'est Z tout entier

Posté par
kaiser Moderateur
re : quotients de Z-modules libres de même rang 18-12-08 à 18:53

apaugam > oui, bien sûr, je voulais dire 1 et \large{\sqrt{2}} (je n'ai pas pris la peine de vérifier ce que j'ai écrit).

Kaiser

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 18:56

d'accord
mais c'est bien un Z-module libre de rg 2 mais pas un réseau
car 1 et \sqrt 2 ne sont pas libre sur R

Posté par
kaiser Moderateur
re : quotients de Z-modules libres de même rang 18-12-08 à 19:00

oui, tout à fait, c'est d'ailleurs, exactement ce à quoi je faisais allusion (en disant que ce n'était pas une Z-base).

Kaiser

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 20:35

si ! c'est bien une Z base du Z-module libre

Posté par
kaiser Moderateur
re : quotients de Z-modules libres de même rang 18-12-08 à 20:49

Dans ce cas, ce n'est qu'une question de vocabulaire : dans un cours sur les réseaux que j'ai eu l'an dernier, il y est précisé qu'une Z-base de cardinal d doit être mieux que libre sur Z : elle doit être libre sur R (et donc, on parle de Z-base uniquement pour un réseau). Maintenant, soit je me suis totalement gouré, soit nos définitions sont effectivement différentes.

Kaiser

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 21:16

effectivement ds le chapitre sur les réseaux on emploi ce vocabulaire
mais un Z-module libre qui n'est pas un réseau admet aussi une base sur Z (libre et génératrice)

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 21:17

par définition d'un réseau c'est un Z-module libre dont la base sur Z est également libre sur R

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 21:24

le théorème de la base adaptée porte sur les sous-modules M d'un module libre L quelconque(pas forcément un réseau) sur Z

on peut trouver une base e_1,...e_n de L et des entiers di tels que di divise di+1 et tels que
d_1e_1,...d_re_r forment une base du ss module

Posté par
kaiser Moderateur
re : quotients de Z-modules libres de même rang 18-12-08 à 21:30

Là, on est bien d'accord.

Kaiser

Posté par
apaugam
re : quotients de Z-modules libres de même rang <oo 18-12-08 à 21:32

OK
Bonne fin de soirée

Posté par
kaiser Moderateur
re : quotients de Z-modules libres de même rang 18-12-08 à 21:35

De même, bonne soirée.

Kaiser



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