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Niveau Licence Maths 1e ann
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sous groupe engendre

Posté par
Andre_o
23-06-09 à 10:39

Bonjour , j´ai des problèmes avec l´exo suivant :

Soit H le sous-groupe de Z^3 engendré par {(1,3.4)(2,2,3)(-1,1,1)(4,3,2)}
Quel est le rang du groupe H ?
Déterminer le groupe quotient Z^3 / H ?!

J´ai essayé de réduire la matrice pour trouver les facreurs invariants, mais dans le cours on a vu cette méthode que pur des matrices nxn, comment peut-on résoudre cet exo ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : sous groupe engendre 23-06-09 à 14:18

Bonjour

Il s'agit de 4 vecteurs? Si oui, il faut commencer par une méthode de type pivot...

Posté par
Andre_o
re : sous groupe engendre 23-06-09 à 14:53

oui il s´agit de 4 vecteurs... c´est ca mon probleme car dans le cours on l´a vu seulement pour des matrices 3x3
donc vous dites de faire la méthode du pivot et après?
peux-je réduire la matrice pour obtenir une matrice 3x3 car je sais pas comment trouver les facteurs nvariants d´une matrice 4x3

Posté par
Camélia Correcteur
re : sous groupe engendre 23-06-09 à 14:59

Tu commences par trouver des vecteurs linéairement indépendants qui engendrent H. On réfléchira à la suite après!

Posté par
Andre_o
re : sous groupe engendre 23-06-09 à 15:09

bon j´ai fait les calculs et sauf erreur je trouve
(1,0,0)(0,1,0)(0,0,0)(0,0,1) comme matrice
donc le rang est égal à 3?

et puis?

Posté par
Camélia Correcteur
re : sous groupe engendre 23-06-09 à 15:14

Ca va pas! On te demande de trouver le maximum de vecteurs indépendants parmi les 4 que l'on te propose!

Posté par
Andre_o
re : sous groupe engendre 23-06-09 à 15:37

j´ai écrit la matrice et j´ai essayé de la manipuler avec des opérations sur les lignes et les colonnes et j´ai trouvé (j´ai refait le calcul)
(1 1  0 0)
(0 1 -1 0)
(0 0  0 1)

Posté par
Camélia Correcteur
re : sous groupe engendre 23-06-09 à 16:09

Oui, mais ca ne répond pas à la question!
Et d'ailleurs, il n'y a pas de matrice!

\begin{array}{rrrr} v_1 & v_2 & v_3 & v_4 \\  1 & 2 & -1 & 4\\ 3 & 2 & 1 & 3\\ 4 & 3 & 1 & 2 \end{array}

\begin{array}{cccc} v_1 & v'_2=v_2-2v_1 & v'_3=v_3+v_1 & v'_4=v_4-4v_1 \\  1 & 0 & 0 & 0\\ 3 & -4 & 4 & -9\\ 4 & -5 & 5 & -14 \end{array}

\begin{array}{cccc} v_1 & v'_2 & v''_3=v'_3+v'_2 & v'_4 \\  1 & 0 & 0 & 0\\ 3 & -4 & 0 & -9\\ 4 & -5 & 0 & -14 \end{array}

Ceci montre que v_3 est combinaison linéaire de v_1 et v_2 et que v_1, v_2, v_4 sont linéairement indépendants (sur Q).

Le sous-groupe H est donc engendré par v_1,v_2,v_4, ou encore mieux par v_1, v'_2 et v'_4

Posté par
Andre_o
re : sous groupe engendre 23-06-09 à 16:16

ah ok oui alors ce devient un problème connu

je vous remercie pour votre aide

Posté par
apaugam
re : sous groupe engendre 24-06-09 à 02:54

J'ajoute une petite précision
comme on s'intéresse au groupe + on ne peut qu'additionner ou soustraire des vecteurs
les fractions n'ont pas de sens
3v=v+v+v ss pb
mais 3/2v n'a pas de sens

Ouf !
les opérations proposées par Camelia sont toutes du bon type

Le sous-groupe H est donc engendré par v_1,v_2,v_4, ou encore mieux par v_1, v'_2 et v'_4

mais attention de ne pas céder à la tentation de faire v'_4-4/9v'_2
4/9v'_2 n'ayant aucun sens dans le groupe

il faut continuer le travail pour trouver le groupe quotient avec la division euclidienne qui travaille uniquement avec des nombres entiers

Posté par
Camélia Correcteur
re : sous groupe engendre 24-06-09 à 14:25

Bonjour Annette, je n'ai pas cédé à la tentation! J'espérais que Andre_o qui, vu ses premières propositions y avait succombé, finirait par s'apercevoir où est le problème!



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