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Niveau Licence Maths 1e ann
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Theoreme de Cauchy(Algebre)

Posté par
robby3
25-10-08 à 15:12

Bonjour tout le monde,dans le cadre de la démonstration du théoreme de Cauchy,on considere:

\large \rm E=\{(x_1,...,x_p)\in G^p/ x_1....x_p=e\} ou G est un groupe fini d'ordre n et p un nombre premier

pourquoi G^{p} est en bijection avec G^{p-1} ?

et pourquoi si (x_1,...,x_p)\in E alors (x_2,...,x_{p-1},x_p,x_1)\in E ?

en fait pour la 2eme question,ça semble naturel non?
j'ai x_1.x_2...x_{p-1}x_p=e donc x_2...x_{p-1}x_p=(x_1)^{-1} et donc x_2...x_{p-1}=(x_1)^{-1}(x_p)^{-1}
d'ou le résultat non?

Merci d'avance de votre aide!

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 15:16

pour la 1er question,
quand on choisit un élément x de E,on doit faire p-1 choix d'éléments dans G
donc c'est ça la relation?

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 15:35

non en fait c'est bon!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:07

Bonjour robby

C'est un des plus beaux théorèmes que je connaisse! Alors amuse-toi avec!

Posté par
1 Schumi 1
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:14

Salut

En effet, il y a de quoi s'amuser avec ce résultat. En ce qui me concerne par contre, je trouve la démo plus belle que le théorème en lui-même.

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:16


salut Camélia!

j'essaie!
mais y'a beaucoup de choses que je ne maitrise pas trop...
par exemple une question:

si je considere

\large \rm 
 \\ \phi:\frac{\mathbb{Z}}{p.\mathbb{Z}} X E \longrightarrow E
 \\ (\bar{k},(x_1,...,x_p))\longrightarrow (x_{\bar{1+k}},...,x_{\bar{p+k}})

si je montre que c'est un morphisme de groupe,ça voudra dire que j'ai défini par ce morphisme une action du groupe \frac{\mathbb{Z}}{p.\mathbb{Z}} sur E non?

autre question, qu'est-ce qu'une orbite ponctuelle?

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:17

salut Schumi!

Posté par
1 Schumi 1
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:19

Oui pour ta question, du moins, il me semble.

Pour l'orbite ponctuelle, je dirai orbite réduit à un point, bref un point fixe quoi. C'est quoi la question?

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:22

et bien j'ai trouvé le cardinal de E,j'ai défini cette action de groupe et je dois maintenant montrer que n^{p-1}\equiv t[p] ou t est le nombre d'orbites ponctuelles sous l'action définie...
ensuite je dois montrer que si p divise n alors on a le théoreme de Cauchy,cad que G possede au moins un élément d'ordre p
sinon je dois retrouver un résultat classique(sans doute fermat!)

Posté par
1 Schumi 1
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:29

Oui donc ça doit être ce que j'ai dit. Une confirmation/infirmation ne serait cependant pas un luxe...

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:42

si je prend x un élément de E,son orbite est ponctuelle si elle est réduite à un point donc...il faut que x_1=...=x_p

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:44

donc en fait les orbites ponctuelles ça va etre les éléments x_i de G tel que x_i^p=e
non?

Posté par
1 Schumi 1
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:58

Oui donc les éléments d'ordre p ainsi que e lui-même.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 16:58

OUI!

Mais il faut prouver qu'il en existe avec xe.

>Ayoub le résultat est aussi très beau! Il permet d'assurer l'existence d'éléments d'ordre p avec une démonstration plutôt facile, sans passer par l'artillerie lourde des théorèmes de Sylow. J'ai réussi à l'enseigner en tout début de fac, sans même dire que j'appliquais l'équation des classes et c'est toujours très bien passé.

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 17:02

ok!

comment je montre que le cardinal d'une orbite non ponctuelle divise p?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 17:04

Ca c'est plus ou moins un résultat de cours. On a toujours

card(orbite(x))card(stab(x))=card G

et le cardinal d'une orbite divise toujours (a fortiori si elle est ponctuelle) le cardinal du groupe qui opère!

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 17:05

Citation :
card(orbite(x))card(stab(x))=card G

>ceci m'était inconnu!

c'est quoi l'équation des classes?

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 17:14

ok!
c'est bon finalement!

Posté par
Rodrigo
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 17:16

Bonjour, j'ajoute (comme souvent) mon grain de sel...
Tu n'est pas oblige de faire operer Fp sur G^p pour aboutir au resultat (bon c'est cache derriere) tu peux te contenter de la remaraue elemntaire, si (x1,...,xp) est dans ton ensemble avec deux xi differents, alors (xp,x1,..,x_{p-1}) (x_{p-1},xp,...x_{p-2}) etc.. y sont aussi et ils sont 2 a 2 distincts puisque p est premier (en terme pedant c'est parce que Fp etant un groupe d'ordre p il opere soit transitivement soit trivialement sur les orbites)
Donc le sous ensemble des (x1,..,xp) qui ont deux xi distincts est divisible par p...son complementaire aussi puisque le gros ensemble est lui meme de cardinal divisible par p

Posté par
Camélia Correcteur
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 17:23

Bonjour Rodrigo, c'est bien ce que je dis, on peut s'en sortir de manière très élémentaire pour avoir un résultat fort, alors que sylow est vraiment un gros tas d'embrouilles!

Posté par
robby3
re : Theoreme de Cauchy(Algebre) 25-10-08 à 17:31

Ok!
je prend note de cette subtilité...
Merci à vous de votre aide!



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