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Corps de décomposition(garder la main)

Posté par
robby3
28-12-07 à 16:18

Bonjour à tous et bonnes fetes,
la fin d'un exercice me pose probleme...

Sujet:
>Soit f(X)=X^4+X^2+1
1)f(X) est-il irréductible dans Q[X]
2)Existe t-il des racines de f(X) dans Q? dans R?
3)Vérifier qu'il existe un corps de décompostion F, de f(X) sur Q contenu dans C
Déterminer [F:Q]

pour 1 et 2 ok
pour 3) je trouve comme corps de décompostion Q(\sqrt(\frac{-1-i\sqrt 3}{2}),\sqrt(\frac{-1+i\sqrt 3}{2})) qui est bien inclus dans C

le probleme que j'ai c'est de déterminer [F:Q]=[Q(\sqrt(\frac{-1-i\sqrt 3}{2}),\sqrt(\frac{-1+i\sqrt 3}{2})):Q]=[Q(\sqrt(\frac{-1-i\sqrt 3}{2}))(\sqrt(\frac{-1+i\sqrt 3}{2})):Q]
et bon aprés ça coince...
Si qulequ'un peut m'aider...


Posté par
1 Schumi 1
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 16:34

Salut,

Je dirai 4 mais ça reste à voir...

Posté par
1 Schumi 1
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 16:41

Je ferai comme ça (mais sans conviction):

Q(V((-1-iV3)/2)) est clairement différent de Q. Il est donc de dimension 2 sur Q. (La base est triviale).
Reste à montrer (ça à pas l'air vrai et pas bien méchant) que Q(\sqrt(\frac{-1-i\sqrt 3}{2}))(\sqrt(\frac{-1+i\sqrt 3}{2})) est de dimension de 2 sur Q(V((-1-iV3)/2)).

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 17:31

salut,
intuitivement j'aurais dit 4 aussi mais bon...

Citation :
Q(V((-1-iV3)/2)) est clairement différent de Q. Il est donc de dimension 2 sur Q. (La base est triviale).

>Oui

pour la 2eme partie le degré est inferieur ou égale à 2
si c'était 1:
Q(\sqrt(\frac{-1-i\sqrt 3}{2})=Q(\sqrt(\frac{-1-i\sqrt 3}{2})(\sqrt(\frac{-1+i\sqrt 3}{2}))

donc: \sqrt(\frac{-1+i\sqrt 3}{2}) appartiendrait à Q(\sqrt(\frac{-1-i\sqrt 3}{2}))

donc on aurait: \sqrt(\frac{-1+i\sqrt 3}{2})=a+b.\sqrt(\frac{-1-i\sqrt 3}{2})
avec a et b dans Q.
faut aboutir à une absurdité...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 17:55

Bonjour

>robby3 Ton résultat est juste, mais ce n'est pas trop clair.

Je dirais: Comme X6-1=(X2-1)(X4+X2+1, Un corps de décomposition doit contenir toutes les racines 6-èmes de l'unité.

On prend donc F=Q[e^{-2i\pi/6}] et comme le polynôme de départ est le polynôme minimal de ceci, l'extension est bien de degré 4.

Ce que tu as fait, revient à rajouter d'abord j=e^{2i\pi/3}, puis une racine de celui-ci (je vois rouge quand on utilise un sur un nombre complexe)

Posté par
Camélia Correcteur
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 17:56

F=Q[e^{2i\pi/6}] j'ai un - parasite!

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 18:12

Bonjour,

je débloque où le polynôme n'est pas irréductible?

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 18:20

L'extension est de degré 2 car 3$e^{\frac{2i \pi}{6}} est racine du polynôme 3$X^2-X+1 et 3$X^4+X^2+1=(X^2-X+1)(X^2+X+1).

Posté par
1 Schumi 1
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 18:51

Dans ces conditions, on dit que l'énoncé est foireux. Comme les questions d'après en dépendent, l'exo est dévoyée, il n'a aucune raison d'être, aucune raison d'être résolue.

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 18:54

Il n'est pas foireux l'exo, juste que son polynôme est pas irréductible

Posté par
1 Schumi 1
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 18:56

J'avais pas vu que la première question était... une question justement. Je croyais que c'était une affirmation.

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 18:58

Bien robby a dit ok(reste à voir ce qui se cache derrière ce ok ).

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 18:59

Citation :
Reste à montrer (ça à pas l'air vrai....


Belle intuition

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 19:30

euh salut tout le monde,
l'explication de Camélia est trés jolie mais bon,je suis pas Camélia

Sinon avec ce que dit Cauchy à 18:20 c'est bon??

derriere le ok se cachait la fait que f(X) est irréductible que Q,Q[X] et R
je décompose (X) en produit de deux polynomes de degré 2,je développe,je résoud un systeme et j'obtiens une absurdité.non?

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 21:52

Salut,

ta phrase n'est pas très claire :a fait que f(X) est irréductible que Q,Q[X] et R.

Je t'ai donné une décomposition de ton polynôme dans Q[X] ceci prouve bien qu'il n'est pas irréductible. Camélia a remarqué que X^6-1=(X²-1)(X^4+X²+1) donc que les racines de ton polynôme sont des racines 6-ième de l'unité(et il y a parmi elles des primitives), ainsi le corps qui contient une racine primitive est le corps de décomposition de ton polynôme.

Or une racine primitive est e^(ipi/3) qui est racine du polynôme de degré 2,X²-X+1 et on a (X^4+X²+1)=(X²-X+1)(X²+X+1).

En fait pour obtenir cela on peut remarquer que le polynôme minimal d'une racine 6-ième de l'unité est le 6-ème polynôme cyclotomique qui est de degré phi(6)=2 et X²-X+1 est exactement le 6-ième polynôme cyclotomique.

En complément X^6-1= produit des polynomes cyclotomiques de degré d où d divise 6 donc ici d=1,2,3,6 qui correspondent respectivement aux polynômes X-1,X+1,X²+X+1,X²-X+1.

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 22:01

ah oui d'accord Cauchy!
C'est bon,merci bien et bonne soirée!

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-12-07 à 22:02

De rien, bonne soirée à toi aussi

Posté par
Camélia Correcteur
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-12-07 à 14:56

Eh oui, je me suis plantée! Je pensais que c'était le cyclotomique!

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 31-12-07 à 16:53

L'énoncé était trompeur

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-02-08 à 23:41

je ressucite ce topic
je crois que j'avais été un peu trop vite!

Citation :
ainsi le corps qui contient une racine primitive est le corps de décomposition de ton polynôme.

>pourquoi?

on en est alors à la question2
vu que le polynome n'est pas irréductible dans Q[X],il admet des racines mais dans Q je ne sais pas?!
Dans R je pense bien que non malgré que dans R[X] les seuls polynomes irréductibles sont ceux de degré 1 ou 2 or celui ci est de degré 4,donc réductible sur R[X]...


(Sauf que pour trouver les racines,sauf erreur elles sont dans C...vu ce que dis Cauchy par la suite
Citation :
les racines de ton polynôme sont des racines 6-ième de l'unité
)

Donc il admet ni de raicnes dans Q ni dans R.
Pour la 3) j'ai pas compris le raisonnemetn de Cauchy et Camélia

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-02-08 à 23:50

Si tu as une racine primitive, avec les puissances de cette racine tu as toutes les autres.

Les racines réelles sont 1 et -1, les autres sont complexes vu que X^6-1=(X²-1)(X^4+X²+1).

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-02-08 à 23:56

Citation :
Si tu as une racine primitive, avec les puissances de cette racine tu as toutes les autres.

>ok d'accord! Autant pour moi

Citation :
Les racines réelles sont 1 et -1, les autres sont complexes vu que X^6-1=(X²-1)(X^4+X²+1).

>Mon polynome c'est (X^4+X²+1) pas X^6+1
or (X^4+X²+1)=(X²-X+1)(X²+X+1).
et a ces racines dans C,sauf erreur non?

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 28-02-08 à 23:57

Oui certes mais il n'y a que deux racines 6-iemes de l'unité réelles et c'est 1 et -1 donc les autres c'est des complexes.

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:00

Citation :
Oui certes mais il n'y a que deux racines 6-iemes de l'unité réelles et c'est 1 et -1 donc les autres c'est des complexes.

On est bien d'accord mais 1 et -1 ne sont pas racines de (X^4+X²+1) donc ce polynome n'a que des racines complexes non?

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:00

Oui c'est ce que j'ai dit.

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:03

Citation :
Oui c'est ce que j'ai dit.

> ok désolé.

Quand ils disent à la question 3)
vérifier qu'il existe un corps de décomposition...
je dit que c'est Q(e^(ipi/3) )

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:04

Oui le corps engendré par une racine primitive c'est bien cela.

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:07

ok qui est donc de degré 2 sur Q

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:08

Oui tout ca est contenu dans mon message de ya longtemps

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:14

Ok d'accord!!!
C'est bon,cette fois j'ai bel et bien compris.

Par contre comment ça lui est venu à Camélia que X^6-1=(X²-1)(X^4+X²+1)
c'est parce que le polynome X^4+X²+1 est un grand connu?
parce que si on voit pas ça,faut se coltiner les racines de (X²-X+1)et(X²+X+1).et ça devient un peu plus long à faire du coup...alors que là c'était assez direct

Posté par
H_aldnoer
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:15

Pour répondre a la question 1) du post initial :
On fait avec une décomposition deg2\times deg2 ?

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:15

Bien un polynome cyclotomique c'est un grand connu oui

Posté par
H_aldnoer
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:16

robby, X^6-1=(X^2)^3-1^3

on connait a^n-b^n=(a-b)(un truc super long...)

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:18

"Bien un polynome cyclotomique c'est un grand connu oui"
pourquoi X^4+X²+1 c'est un cyclotomique?
crois pas non!

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:20

Non un produit c'est vrai

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:22

donc quand vous voyez X^4+X²+1 vous penser polynome cyclotomique?
et tu essaye un produit avec un autre polynome??

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:23

Non mais la c'est pas dur de voir que quand tu multiplies par X²-1 ca va te faire un truc joli. C'est (X²)²+X²+1 suite géométrique.

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:25

Citation :
c'est pas dur de voir que quand tu multiplies par X²-1 ca va te faire un truc joli

>

moué bof bof quand meme!
au moins j'essairais quelques produit miraculeux par hasard,peut-etre ça marcheras

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:27

Non mais la suite géométrique ca vient de la ca se voit quand meme de raison X², la somme des trois premiers termes c'est pas comme si c'était tiré par les cheveux.

Posté par
H_aldnoer
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:29

Citation :
au moins j'essairais quelques produit miraculeux par hasard,peut-etre ça marcheras

avec liu, ça tiendrai vraiment du miracle !

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:30

Citation :
Non mais la suite géométrique ca vient de la ca se voit quand meme de raison X²

>ça se voit c'est sur mais sur le moment ça m'aurait pas sauter aux yeux
et vu la tete de sa suite géométrique tu multiplie par X²-1?

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:30

Liu?

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:31

Bien 1+a+..a^n-1=a^n-1/a-1 à appliquer avec a =X² et n =3.

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:31


Liu oui ça c'est le prof d'algebre
Sinon pourquoi tu multiplies par X²-1 sachant que c'est une suite géo?

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:32

Bien la raison c'est X².

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:32

olalalala!!
Honte à moi!!
Ok d'accord!!
Je me méfierais des polynomes dorénavant

Posté par
H_aldnoer
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:33

Y'a quelqu'un pour répondre à 00:15

Posté par
Cauchy
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:35

H-->Oui

Tiens il donne un cours en M2 de théorie des nombres Liu, il est bien comme prof?

Posté par
H_aldnoer
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:36

Liu, c'est le Jackie Chan de l'algèbre.
Il est vraiment bon, son cours est cool. Par contre il nous prend tous pour des chercheurs en herbe. Résultat on se retrouve avec des exams de fou!!

Posté par
robby3
re : Corps de décomposition(garder la main) 29-02-08 à 00:38

Citation :
Tiens il donne un cours en M2 de théorie des nombres Liu, il est bien comme prof?

>Assez Bien je trouve.
la théorie des nombres,il mesemble que c'est sa spécialité,il s'en occupe avec Cassou-Nogues(trés trés bon prof de TD).
Je connais quelqu'un qui était en Doctorat et sa these était dirigé par Liu,à ce qu'il parait, il est assez rigoureux

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