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Algèbre: theme groupe et anneaux

Posté par
yajax
30-08-09 à 22:44

Bonsoir
Montrer que si n est un entier premier et p un entier non multiple de n, pn-1=1 [mod n]
J'ai la solution mais je ne comprend pas:
Corrigé:
Si n est un nombre premier, /n* est un groupe multiplicatif d'ordre n-1.
Pour tout p de , notons \bar{p} la classe de p dans /n
Jusque là cela va mais après:
Si p n'est pas multiple de n , \bar{p} appartient à /n*: Pourquoi?

Soit k l'ordre  du sous groupe de /n* engendré par \bar{p}, \bar{p}k=\bar{1}:Pourquoi? et k divise n-1 Pourquoi?

d'où \bar{p}n-1=\bar{1} soit pn-1=1 [mod n] pour la conclusion aussi j'aurais besoin d'explications.
Merci d'avance

Posté par
plumemeteore
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 30-08-09 à 23:31

Bonjour Yajax.
Voici une démonstration de ce théorème de Fermat, trouvée dans le site 'almanach dictionnaire des nombres'.
J'ai interverti les rôles de n et de p pour y faire correspondre les initiales de 'nombre' et de 'premier'.
Considérons les multiples de n de n*1 à n*(p-1), qu'on appellera ici les multiples de n.
Aucun n'est divisible par p.
Les restes de la division de ces nombres par p sont tous différents.
En effet, si deux nombres donnaient le même reste, leur différence, qui est aussi dans la liste des multiples de n serait divisible par p.
Les congruences à p des multiples de n sont donc 1, 2, 3, ... p-1 (dans le désordre).
La congruence à p du produit des multiples de n est égale à la congruence à p du produit des nombres de 1 à p-1.
Le produit des multiples est n*1 * n*2 * n*3 * ... * n^(p-1) = n^(p-1) * (1 * 2 * 3 * ... * p-1).
Soit d et c les congruence à p de n^(p-1) et de (1 * 2 * 3 * ... * p-1).
La congruence à p de d*c = c.
Supposons que d soit différent de 1.
(d-1)*c serait divisible par p. Or c'est impossible puisque c et d-1 sont non nuls et inférieurs à p.
Donc d = 1 : n^(p-1) est congru à 1 modulo p.

Pourriez-vous m'expliquer ce que signifie Z/nZ* ??

Posté par
yajax
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 31-08-09 à 00:56

merci pour votre réponse il faut que je regarde cela plus en détail mais cela me semble plus clair
Z/nZ*  est l'ensemble des entiers relatif privé de l'ensemble des entiers relatifs multiples de n donc ensemble quotient de Z par nZ

Posté par
yajax
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 31-08-09 à 00:57

j'ai oublié * privé de 0

Posté par
carpediem
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 31-08-09 à 12:57

salut

/n* est l'ensemble des inversibles de G=/n
donc si n est premier c'est G privé de 0 qui est un groupe multiplicatif (car G est un corps) donc l'ordre est n-1 et l'ordre d'un élément divise l'ordre du groupe donc k divise n-1

si p n'est pas multiple de n alors alors \bar{p}0 et \bar{p}G*

Posté par
carpediem
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 31-08-09 à 12:59

...dont l'ordre est ...

Posté par
yajax
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 31-08-09 à 13:21

Bonjour Carpediem
k?

Posté par
carpediem
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 31-08-09 à 13:57

salut yajax (d'Amsterdam ?)


dans la démo ils appelent k l'ordre de \bar{p}  donc l'ordre du groupe engendré par \bar{p} et l'objectif est de démontré que k=n-1...

ce que t'a fait plumemétéore

(il existe d'autres démo)

dans la première partie de sa démo il démontre que la translation à gauche par n (les multiples de n) sont au nombre de n-1 donc que le sous-groupe engendré par n est G*

Posté par
Mihawk
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 02-09-09 à 20:24

c'est le petit théorème de Fermat ca...

J'ai une jolie démonstration combinatoire avec des perles et des colliers

la voici :

rappelons le corollaire du petit théorème de Fermat :


Citation :
Si p est un nombre premier et a un entier alors a^{p} \equiv a mod(p).



De ce corollaire on déduit facilement le théorème en supposant qu'en plus a et p sont premiers entre eux.


Imaginons que l'on dispose de perles, beaucoup de perles, de a couleurs différentes. On veut savoir combien de colliers non monochromes de p perles on peut fabriquer.

Pour fabriquer un collier, il faut enfiler les perles sur un fil et donc on va regarder le nombre de chaines non monochromes de p perles que l'on peut fabriquer.

Il y en a exactement a^p - a .

Maintenant on referme ces chaines pour créer des colliers, c'est-à-dire, a partir de p-uplets, on crée des p-cycles. Il y a pour chaque colliers créé, p chaines qui donnent le meme collier.

Et donc, comme le nombre de collier est entier, on a bien que p divise a^p - a .
 \\
D'où le corollaire.

Joli non?

Posté par
yajax
re : Algèbre: theme groupe et anneaux 03-09-09 à 21:47

Bonsoir
Merci à tous pour votre aide, je me rends compte que j'ai oublié beaucoup de choses et que tout cela revient difficilement mais grâce à vous 3, j'ai compris.



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