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Niveau Licence Maths 1e ann
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sous groupe normal et sous groupe

Posté par
Lau_
09-12-11 à 20:20

Bonjour,
Soit G un groupe et AG, et BG, deux sous groupe de G
Montrer que si A est normal dans G alors AB est un sous groupe
A est un sous groupe de G donc
1 appartient à A
pour tout x appartient à G (x appartient à A) pour tout y appartient à G (y appartient à A) xy appartient a A
pour tout x appartient a G (x appartient à A) x^-1 appartient à A
De même pour B sous groupe de G
De plus A est un sous groupe normal de G d'ou pour tout x appartient à G xAx^-1=A
il faut donc montrer que AB vérifie les conditions suivantes
1 appartient à AB : 1 appartient à A car sous groupe de G, 1 appartient à B car sous groupe de G donc 1*1=1 appartient à AB
pour tout x appartient à G (x appartient à AB) pour tout y appartient à G (y appartient à AB) xy appartient à AB: je ne vois absolument pas comment démarrer
pour tout x appartient à G (x appartient à AB) x^-1 appartient à AB pareil ou commencer?
Merci d'avance pour votre aide
Laurine

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 09:00

Rebonjour
Commence à faire ce que tu peux.

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 09:50

j'ai une deuxième définition et je pense qu'elle sera plus simple
AB est un sous groupe de G
si AB
et xG (xAB), yG (yAB)

Or A sous groupe de G et B sous groupe de G donc A et B donc AB

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 09:52

J'ai oublié de mettre la deuxième condition
xG (xAB), yG (yAB)
xy-1AB

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 09:58

Il faut exploiter les hypothèses et les propriétés que tu as.
Notamment le fait que X, Y AB (Xa, Xb) A*B  et (Ya, Yb) A*B tels que X = XaXb et Y=YaYb

et de la démontrer que XY^-1 AB
XY^-1=..........
je te laisse avancer.
A+

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 09:59

j'ai envie de dire que
xAB donc aA etbB ab=xAB
de même pour y avec A et B donc =y
ab()-1=ab-1-1
b-1B
donc on a aB-1 ça ressemble beaucoup à la définition d'un sous groupe normal je trouve!

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 10:22

on sait que l'on a
A normal pour G: xG xAx-1=A
si on prend xAB  on peu écrire
x=xaxb
xAx-1=A
xaxbA(xaxb)-1=A
xaxbAxb-1[/supxa[sup]-1=A
xaAxa=A
Mais ça ne sert à rien!

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 10:37

salut

soit x dans AB alors x = ab avec a dans A et b dans B

soit y dans AB alors y = cd ....

xy = abcd = abcb-1bd

or A est normal dans G donc h = bcb-1 est un élément h de A donc ah est un élément de A

d'autre part B est un groupe donc k = bd est un élément de B

donc xy = hk est dans AB


....

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 10:38

et ah est un élément de A et xy = ahk est un élément de AB ....

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 10:47

Oublie ton message posté à 10:12 continue là où tu étais arrivé à la fin du précédent:
<<
ab()-1=ab-1-1
b-1B
donc on a aB-1 ça ressemble beaucoup à la définition d'un sous groupe normal je trouve!
aB-1B ça ressemble beaucoup à la définition d'un sous groupe normal je trouve!
>>
Oui mais quoi qu'il en soit il faut toujours garder à l'esprit ce que tu recherches. Et ici en l'occurrence c'est de démontrer que ab()-1 AB
Et là il faut utiliser la normalité de B: xB=Bx
puisque (b-1-1Balpha[/smb]-1, il existe c B tel que
(b-1-1 = alpha[/smb]-1c
PS: "c" n'est pas forcément égal à "b-1"
Ainsi :
xy-1=ab-1-1=a-1c
Je te laisser terminer...

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 10:50

Pardon pour les fautes de frappe. Je te propose d'essayer de recopier ce que j'ai écrit correctement. Autre faute de frappe, c'est dans mon PS, je voulais écrire b-1

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 10:55

Bonjour Carpediem.
Comment vas-tu.
Pardon, je n'avais pas vu que tu avais repris la suite.

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 11:06

bonjour abou-salma

je vais bien, et toi ?


pas de pb ....

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 11:10

Ma foi pas trop mal par le beau soleil ici à Beyrouth.
A+

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 10-12-11 à 11:48

à Beyrouth ... alors profites-en bien ...

ici aussi le ciel est bleu ... mais surement un peu plus frais (il a gelé ce matin ....)

enfin je vais pouvoir finir de bécher et retourner mon jardin pour l'hiver .... qui n'est pas là ....

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 11:22

Bonjour
J'ai compris l'explication de Carpediem mais j'ai un problème avec le message poste à 10h47 car
Oui mais quoi qu'il en soit il faut toujours garder à l'esprit ce que tu recherches. Et ici en l'occurrence c'est de démontrer que ab()-1  AB
Et là il faut utiliser la normalité de B: xB=Bx
puisque (b-1-1Balpha[/smb]-1, il existe c B tel que
(b-1-1 = alpha[/smb]-1c
mais B n'est pas normal? donc on ne peut pas utiliser cette hypothèse

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 11:51

j'ai une deuxième question (désolé!)
Montrer que si l'on a les trois conditions suivantes
A normal à G, B normal à G, Ab=1
Les sous groupes A et B commutent éléments pas éléments
le problème est que dois-je montrer que les éléments de A commutent entre eux et de même pour B
ou dois-je montrer que les éléments de A commutent avec les éléments de B?

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 12:31

je n'utilise pas la normalité de B mais de A

avec ce que j'ai fait il reste à montrer que l'inverse d'un élément de AB est dans AB

soit x = ab un élément de AB alors

x-1 = b-1a-1 = (b-1a-1b)b-1

or A est normal dans G donc (....) est un élément h de A et B est un groupe donc b-1 est dans B

donc x-1 = hb-1 est un élément de AB




pour ton dernier post il faut montrer que ab = ba

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 12:57

> Lau
"mais B n'est pas normal? donc on ne peut pas utiliser cette hypothèse"
En effet, ma démo est pour un B normal et non pour A.
Ceci étant dit tu peux l'adapter en prenant x-1y en lieu et place de xy-1
<<
(ab)-1=b-1a-1
a-1A
Et là il faut utiliser la normalité de A: xA=Ax
puisque b-1a-1b-1A, il existe cA tel que
b-1a-1 = cb-1
PS: "c" n'est pas forcément égal à "a-1"
Ainsi :
x-1y=(ab)-1=c(b-1) AB
>>

En conclusion, de cette démo et de la précédente, il suffit que A ou B soit normal pour que AB soit un sous-groupe

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 14:35

Pour la question de la commutativité entre les éléments de A et de B
on sait que AB=1 donc A et B
Or A et B sont normal dans G donc xG xx-1==
avec A et B donc == car le seul élément qui est dans A et dans B est
d'ou x=x
Donc xA, yB
Comme A et B sont des sous groupes xA et yB
D'ou aA et bB ab=xy=xy
est ce que je suis bien partie?

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 14:38

trivialité puisque = 1

...................................

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 14:38

et donc tout faux ...

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 14:43

on sait d'après la question 1 qu'un élément de AB s'écrit ab avec aA et bB donc
(ab)-1AB
(ab)-1=b-1a-1=(y)-1(x)-1
car B sous groupe de G donc comme yB alors (y)-1B De même pour A
D'ou (ab)-1=y-1-1-1x-1

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 14:44

je démoralise vraiment....

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 14:45

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 15:46

Il faut que j'arrive à montrer que
aA bB ab=ba

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 18:27

Bonsoir Lau
Ton idee est bonne. Je m en suis inspire
soit (a,b) AxB
Comme A et B sont normaux
(c,d) AxB
tel que
ab=da=bc

Nous devons demontrer que d=b (et du coup c=a), ou en d'autres termes b-1d=1
b-1d=ca-1
Or b-1d B
et ca-1 A
.............. Je te laisse terminer

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 18:33

ha oui bien vu

....

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 18:35

enfin ....

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 18:40

Pourquoi on a le droit de dire que ab=da=bc?
c'est parce qu'on les pose au départ?

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 18:46

Or AB=1 donc b-1d=1 d'ou b=d de même pour c=a
donc les éléments de A et B communtent

Posté par
Lau_
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 18:47

En tout cas je vous remercie beaucoup parce que j'ai pas arrêté de vous embéter tout le week end! et vous m'avez toujours répondu! mais là j'abandonne on verra ce que ça donnera demain! bonne soirée! Encore Merci
Laurine

Posté par
abou-salma
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 19:10

"Pourquoi on a le droit de dire que ab=da=bc?"
Comme A est normal, Ab=bA c A tel que ab = bc
Comme B est normal, Ba=aB d B tel que ab = da


Bonne soirée Lau, bonne soirée Carpediem

Posté par
carpediem
re : sous groupe normal et sous groupe 11-12-11 à 19:25

là c'est clair ...

bonne soirée ....



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