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Niveau Licence Maths 1e ann
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Sous-groupe

Posté par
Dcamd
20-10-09 à 21:30

Bonsoir,

Normalement, je devrais savoir faire parfaitement ce genre d'exos mais je remarque qu'il y a toujours un petit truc qui ...

Voilà, Je dois montrer :

Soit G un groupe et H un sous-ensemble fini de G Qu'inqdique le fait qu'il soit fini ? Si ça se trouve c'est ça qui permet de résoudre l'exo ... stable pour la loi de composition du groupe G. Montrer que H est un sous-groupe de G.

Il est stable pour la loi de G que je note *,
Ainsi, (x,y)H, x*y H.
Ca, c'est donné.

Maintenant pour montrer que H est un sous-groupe, je dois montrer que l'élément neutre de G est dans H. (Est-ce le fait qu'il soit fini qui indique qu'il contient "forcément" l'élément neutre ou bien un sous-ensemble contient-il forcément l'élément neutre ?)

Et je dois montrer que tout élément admet un symétrique.

Voilà, j'ai un léger blocage.

Merci d'avance pour vos explications.

David

Posté par
raymond Correcteur
re : Sous-groupe 20-10-09 à 21:39

Bonsoir.

Les deux mots clefs : stabilité et fini. On suppose que H est non vide.

¤ Stabilité.

Soit a H

Considérons l'application Ga : H H définie par Ga(h) = ah

(On sait que l'ensemble des images est inclus dans H par stabilité).

Ga(h) = Ga(h') ah = ah' h = h' (dans le groupe G, on peut multiplier les deux membres de cette équation par a-1)

Donc Ga est injective.

¤ H fini.

H étant fini, cette injection est donc une bijection et en particulier une surjection.

Donc,

1°) il existe a' dans H tel que Ga(a') = e ...

Essaie de poursuivre.

Posté par
Dcamd
re : Sous-groupe 20-10-09 à 21:55

Il existe a' dans H tel que Ga(a')=e. Or, Ga bijective, c'est à dire injective et surjective, donc il existe un unique a' tel que aa'=e. Ainsi e appartient à H.
Dans G, en multipliant à droite par a-1 on obtient a'= a-1e

J'ai toujours un peu de mal ...

Posté par
Dcamd
re : Sous-groupe 20-10-09 à 22:04

L'élément neutre est forcément dans H ?

Posté par
lolo271
re : Sous-groupe 20-10-09 à 23:21

variante  soit  x  dans  H  si  x = e  c'est dedans , sinon  x^2  y est aussi , et pour tout  n>0   x^n  est dans H comme  H  est fini, il existe  n différent de m  tels que  x^n  =  x^m  est dans  H (difficile de mettre une infinité de chausettes dans un nombre fini de tiroirs).
Mézalors  x^{n-m} = e  est dans  H  (notons que l'on peut parler des inverses dans G)

Posté par
raymond Correcteur
re : Sous-groupe 21-10-09 à 02:30

Pour montrer que e est dans H, cherche l'unique antécédent de a par Ga



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