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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Groupe

Posté par
Hope86
13-11-22 à 16:03

Bonjour, pourriez-vous m'aider avec cet exercice ?

Soit G un groupe d'ordre 6. On veut montrer que G est isomorphe à Z/6Z ou à S3. Autrement dit, il n'existe que deux groupes d'ordre 6 à isomorphisme près.

1) Soit L un groupe dans lequel tout élément est d'ordre 1 ou 2. On suppose que L est d'ordre supérieur à 3.
a) Montrer que L est abélien. (pour cette question, c'est bon)
b) soit x, y deux éléments de L, différents de l'élément neutre. Quel est l'ordre du sous-groupe engendré par x, y.
Je ne vois pas comment répondre à cette question, car je ne vois comment écrire le sous-groupe.
(Je sais que pour x, y deux élément de L, d'ordre respectif p et q avec p et q premier entre eux, on a ordre (xy) = pq.)

Merci d'avance de votre réponse

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupe 13-11-22 à 16:07

Bonjour

Un élément x d'ordre 2, vérifie x\neq e et x^2=e. Le sous-groupe engendré par x est donc \{e\,,\,x\}

Posté par
Hope86
re : Groupe 13-11-22 à 16:10

Du coup le sous-groupe engendré par x, y avec x et y d'ordre 2 est {e, x, y} ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupe 13-11-22 à 16:27

Que fais-tu de xy?

Posté par
Hope86
re : Groupe 13-11-22 à 16:31

ah oui, j'ai oublié de le mettre , du coup le sous-groupe engendré par x, y est : {e, x, y, xy}

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupe 13-11-22 à 16:49

Si tu as justifié, c'est bien ça. Et alors?

Posté par
Hope86
re : Groupe 13-11-22 à 16:54

on a x et y d'ordre 2, pgcd(ord(x),ord(y)) = 2
du coup, l'ordre xy est différent de ord(x)*ord(y) = 4 car le pgcd 1
Je ne vois pas comment trouver l'ordre du sous-groupe

Posté par
Camélia Correcteur
re : Groupe 13-11-22 à 17:07

Ok. N'as-tu pas quelque part le fait que l'ordre d'un sous-groupe divise l'ordre d'un groupe?
Sinon, comme ton groupe a 6 éléments, pour l'instant tu n'en as que 4. Montre que si tu prends un z ailleurs que dans ce sous-groupe, tu en auras au moins 8.
Conclusion, il est impossible de n'avoir que des éléments d'ordre 1 ou 2 dans un groupe d'ordre 6.

Je dois partir. Quelqu'un prendra ma suite.

Posté par
Hope86
re : Groupe 13-11-22 à 17:45

l'ordre du sous-groupe engendré par x, y est 4 (car le sous-groupe possède 4 éléments)

Dans la question d'après on me demande d'en déduire que G possède un élément g qui est d'ordre ni 1, ni 2
Je pense qu'il faut utiliser la méthode donner par Camélia, mais je ne comprends pas comment faire.

Posté par
GBZM
re : Groupe 13-11-22 à 23:35

Bonsoir,
Camelia t'a demandé si tu n'as pas dans ton cours que l'ordre d'un sous-groupe divise l'ordre du groupe. Tu n'as pas répondu.

Posté par
Hope86
re : Groupe 14-11-22 à 07:03

Bonjour,
Oui, j'ai bien ça dans mon cours, c'est le théorème de Lagrange

Posté par
GBZM
re : Groupe 14-11-22 à 08:49

Est-ce que 4 divise 6 ?

Posté par
Hope86
re : Groupe 14-11-22 à 10:30

Non, sinon on aurait un nombre irrationnel

Posté par
Hope86
re : Groupe 14-11-22 à 11:00

Vous pensez que on peut utiliser le théorème de Cauchy, qui dit que si G est un groupe fini d'ordre n. Pour tout diviseur premier p de n, il existe dans G au moins un élément d'ordre p.
Donc ici, il existe au moins un élément d'ordre 3

Posté par
GBZM
re : Groupe 14-11-22 à 13:46

Ce n'est visiblement pas attendu que tu utilises ça. Tu ne veux vraiment pas réfléchir à l'utilisation du théorème de Lagrange pour montrer que L ne peut pas être d'ordre 6 ?



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