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Niveau Licence Maths 1e ann
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théorie des groupes

Posté par
robby3
12-10-08 à 16:26

Bonjour tout le monde, cet exercice me tracasse

Soit G un groupe tel que pour ton x dans G, x^2=e ou e est le neutre de G
a)Montrer que G est commutatif(ok)

b)soit H un sous-groupe de G distinct de G et a un élément de G n'appartenant pas à H
Montrer que H\cup aH est un sous-groupe de G(probleme!) et que

\rm H\cap aH=\{vide\}(ok)
 \\ montrer que H\cup aH isomorphe a H X Z/2Z

si vous avez des idées,je suis preneur,parce que là,je seche!

Posté par
perroquet
re : théorie des groupes 12-10-08 à 17:26

re(Bonjour), robby3

Je réponds pour la question: la réunion de H et de aH est un sous-groupe de G.
Je suppose que là ou tu bloques, c'est par exemple pour démontrer que le produit d'un élément de H par un élément de aH est un élément de la réunion de H et de aH.
N'oublies pas que G est commutatif (première question) et donc que, avec des notations évidentes:

h (ah')= (ha) h'= (ah) h'= a (hh')  appartient à aH

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 12-10-08 à 17:31

Re Perroquet, effectivement comme ça,c'est nature...
moi je voulais le faire(au début par gain de temps... )
en montrant que ah_1.(ah_2)^{-1}\in aH
mais j'arrivais à h_1.h_2^{-1} qui est dans H mais pas dans aH
d'ou mon interrogation

merci à toi!

Posté par
perroquet
re : théorie des groupes 12-10-08 à 17:37

Il faut considérer 4 cas:

h_1 (ah_2)^{-1}   qui est dans aH
ah_1 (ah_2)^{-1}   qui est dans H, comme tu l'as très bien vu
ah_1 (h_2)^{-1}   qui est dans aH
h_1 (h_2)^{-1}   qui est dans H

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 12-10-08 à 17:46


ahh oué! d'accord!
j'ai saisi mon erreur!

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 12-10-08 à 17:55

pour la suite,faudrait montrer que aH est un sous-groupe de G engendré par a d'ordre 2 dans G...

Posté par
perroquet
re : théorie des groupes 12-10-08 à 18:03

aH n'est pas engendré par a ...

à h, tu associes le couple  (h,0)
à ah, tu associes le couple  (h,1)
Il n'est pas difficile de montrer que cette application est un isomorphisme de  H \cup aH sur   H \times Z/2Z

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 12-10-08 à 18:16

Citation :
aH n'est pas engendré par a ...

>oui, bien sur! j'ai dit n'importe quoi!

ah oué!
pas mal trouvé l'isomorphisme!

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 13-10-08 à 17:53

petite question,le noyau du morphisme définie par perroquet est-il nul(enfin égale à l'élément neutre...)?
je le vois pas!

Posté par
Rodrigo
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:06

Bonjour, Oui ce noyau est nul mais je comprends pas pourquoi on s'embete comme ça pour prouver ça...
G est un Z module annulé par 2 c'est donc un F_2 esp vectoriel. En particulier H sera lui aussi un F_2 espace vectoriel...

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:13

Bonjour,

Citation :
mais je comprends pas pourquoi on s'embete comme ça pour prouver ça...

>pour ça:
Citation :
G est un Z module annulé par 2 c'est donc un F_2 esp vectoriel.


un Z-module annulé par 2????

si tu as le temps, je veux bien que tu me montres d'abord pourquoi le noyau de l'isomorphisme est nul,notamment en fait dans le cas f(ah)...
et aprés,(s'il te reste du temps,je veux bien une explication un peu plus détaillée de ton argument de Z-module )

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:16

un module,c'est comme un espace vectoriel?
comment as tu vu ça directement Rodrigo?

Posté par
Rodrigo
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:20

Bonjour, un élément du noyau est envoyé sur (0,0)....C'est donc qu'il est dans H et comme à chaque lement de H est envoyé sur (h,0) cela signifie que h=0, donc le noyau est nul...
Un groupe abélien est toujours un Z-module...Maintenant de dire qu'il est annulé par 2 cela signifie que 2a=0 opour tout element a dans ton Z-module.
On definit donc un morphisme (injectif ) de Z/2=F_2 dans G qui en fait un F_2 module...mais F_2 est un corps c'est don un F_2 esp vectoriel...

Posté par
perroquet
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:20

Bonjour

L'élément neutre de   H \times Z/2Z  est  (e,0). Le seul élément qui a pour image cet élément neutre est  e.
(les éléments de H ayant pour image  (h,0))
(les éléments de aH ayant pour image  (h,1))

Posté par
perroquet
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:22

J'ai été devancé

Bonjour, rodrigo

Posté par
Rodrigo
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:26

Oui un module c'est comme un esp vect mais sur un anneau, du coup c'est un peu plus sauvage...
Comment j'ai vu ca directement? C'est une idée tres importante que quand tu as M,  un A module annulé par I un idéal de A (c'est a dire que tout element de M verifie im=0 pour tout i dans I, ou de façon équivalente IM=0) alors on peut le voir comme un A/I module. C'est très important en algèbre... Ca doit devenir un réflexe...

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:29

salut Perroquet(ok pour le noyau,j'avais fais ça en plus,mais j'étais pas convaincu! )

Citation :
Un groupe abélien est toujours un Z-module...Maintenant de dire qu'il est annulé par 2 cela signifie que 2a=0 opour tout element a dans ton Z-module.

>ok pour la Z-module,aprés quelques recherches,j'ai pigé ce que c'était.
mais je vois toujours pas le 2a=0??

Posté par
Rodrigo
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:33

Ben dans la première ligne de ton enoncé il y a marque x²=0...quand le groupe est abélien on note plutot 2x=0 que x²=0...cela dit c'est exactement la meme chose... J'insiste cependant sur le fait que le caractère abélien est indispensable... D'où la première question qui était indispensable!

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:37

d'accord,j'ai tout compris!
Merci Perroquet et merci Rodrigo!
pas mal ce petit résultat final

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 13-10-08 à 18:53

y'a quand meme un dernier truc que je ne vois pas!

pourquoi si G est fini,G étant un Z/2Z espace vectoriel,l'ordre de G est une puissance de 2??

ça devrait etre trivial,mais je ne le vois pas!

Posté par
1 Schumi 1
re : théorie des groupes 13-10-08 à 19:01

G est fini, donc un F2 espace vectoriel de dimension finie, disons n. Donc G est isomorphe à F2^n. Donc ben voilà.

Posté par
robby3
re : théorie des groupes 13-10-08 à 19:04

ahhhhh ouiiiii!!!!!!
purée!! ça me revient!!:D
Merci!

Posté par
1 Schumi 1
re : théorie des groupes 13-10-08 à 19:09

Pas que quoi.



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