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Groupes isomorphes

Posté par
H_aldnoer
29-04-07 à 20:10

Bonjour,

je coince sur un petit exercice d'annales :
Montrer que deux groupes quelconques à 3 éléments sont isomorphes au groupe additif \mathbb{Z}/3\mathbb{Z}
Montrer que tout groupe F d'ordre 4 est isomorphe au groupe additif \mathbb{Z}/4\mathbb{Z} ou au groupe produit \mathbb{Z}/2\mathbb{Z}x\mathbb{Z}/2\mathbb{Z}.
Donner un exemple d'un groupe d'ordre 6 non abélien.

Soit (G,.) et (G',*) deux groupes quelconques à 3 éléments.
Il faut montrer qu'il existe un isomorphisme de groupe entre (G,.) et (\mathbb{Z}/3\mathbb{Z},+) ?
Je pense que le fait qu'il y ait trois éléments a son importance mais laquelle ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 20:42

re H_aldnoer

Pour la première question, on aurait la même chose si l'on avait remplacé 3 par n'importe quel nombre premier p.

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 20:44

En gros, ici, on te demande de montrer qu'un groupe à 3 éléments est cyclique.
Autrement dit, qu'un tel groupe possède un élément d'ordre 3.
A ton avis pourquoi ?

Kaiser

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Groupes isomorphes. 29-04-07 à 20:52

à la main :
Si G=(\{e,a,b\},*) est un groupe à trois éléments de neutre e alors nécéssairement
a*b=b*a=e et l'application \fbox{G\to(\mathbb{Z}/_{3\mathbb{Z}},+)\\e\to\bar{0}\\a\to\bar{1}\\b\to\bar{2}} est alors clairement un isomorphisme de groupes

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Groupes isomorphes. 29-04-07 à 20:54

Bonjour Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 20:55

Bonsoir elhor !

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:09

je n'ai pas compris pourquoi il existe un élément d'ordre 3

Posté par
robby3
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:17

Bonsoir tout le monde,
H_aldnoer, on veut montrer qu'un groupe de 3 éléments esy cyclique, un groupe de 3 éléments cycliques...cela revient à montrer qu'il existe un élément d'ordre3...cyclique si tu prend un élément et que tu le "met dans ton cycle" tu lui fais faire trois tour tu retombe forcément sur lui.

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:40

On sait que :
un groupe cyclique d'ordre n est isomorphe à \mathbb{Z}/n\mathbb{Z}

Il faut donc montrer que ce groupe G de 3 éléments est cyclique d'ordre 3 ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:42

elhor a exhibé un isomorphisme entre G et \Large{\mathbb{Z}/3\mathbb{Z}} donc c'est fini.

Kaiser

Posté par
robby3
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:42

oui je crois bien.

Posté par
robby3
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:43

Salut Kaiser,
oui mais si on voit pas l'isomorphisme de groupe?! je pense que c'est ce que H veut savoir

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:44

Ok mais si ça avait était \mathbb{Z}/36\mathbb{Z}
En utilisant :

Citation :
un groupe cyclique d'ordre n est isomorphe à \mathbb{Z}/n\mathbb{Z}


que faut-il faire ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:45

OK !
dans ce cas, en reprenant les notations d'elhor, on a ab=ba=e

du coup, on a nécessairement a²=b donc \Large{a^{3}=ab=e}
or a n'est ni d'ordre 1, ni d'ordre 2 donc a est d'ordre 3.

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:47

pourquoi ab=e ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:48

dans ce cas, il faut exhiber un élément d'ordre 36 mais je ne te cacher pas que c'est pas évident.
ici, on est dans un cas simple car on a un groupe de petit cardinal.

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:50

Comme c'est un groupe, ab ne peut valoir que e, a ou b.
si ab=a, alors en multipliant par l'inverse de a à gauche (il existe car on aun groupe), alors cela donnerait b=e ce qui est absurde, donc ab est différent de a.
De même, ab est différent de b.
donc ab=e.

Kaiser

Posté par
robby3
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:50

moi si je puis me permetre je comprend pas pourquoi a²=b?!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:53

déjà, on ne peut pas avoir a²=a car cela donne a=e (en multipliant par l'inverse de a)
si a²=e, alors en multipliant par b, on aurait a²b=b donc a(ab)=b

or ab=e donc a=b ce qui est absurde.

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:55

ok, ça c'est fait.
Donc dans un groupe à trois éléments tout élément ne peut valoir que l'un de ces trois éléments, c'est ce que tu utilises kaiser ?

Posté par
Cauchy
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:55

Salut à tous,

je m'incruste:

Citation :
dans ce cas, il faut exhiber un élément d'ordre 36 mais je ne te cacher pas que c'est pas évident.


pour quel groupe?

Posté par
robby3
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:56

ok d'accord Kaiser,merci.
(ne t'inquiete pas je pense aussi à mes séries )

je suppose que pour l'ordre 4 c'est du meme type, mais pour le groupe produit?!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:57

J'utilise simplement le fait que dans un groupe G, un produit d'éléments de G est un élément de G.
(si c'est bien ce que tu me demandes).

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:57

je reviens tout à l'heure !

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:58

Cauchy > c'était pour répondre au \Large{\mathbb{Z}/36\mathbb{Z}} de H_aldnoer

Kaiser

Posté par
robby3
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:58

moi j'attend une indication pour le groupe multiplicatif lol aprés je vais pieuter, je reviendrais demain soir.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:59

Pour l'ordre 4, ça va être en gros du même tonneau.

Kaiser

Posté par
robby3
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 21:59

le groupe additif Z/4Z est-il isomorphe au groupe multiplicatif Z/2Z x Z/2Z ??!!

Posté par
Cauchy
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:00

Additif ou multiplicatif?

Posté par
Cauchy
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:00

Non robby,Z/2Z*Z/2Z n'a pas d'éléments d'ordre 4.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:00

robby > il faut essayer de raisonner sur les ordres possibles des éléments.

Kaiser

Posté par
Cauchy
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:01

Oups désolé

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:03

mais non, mais non !

Kaiser

Posté par
robby3
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:04

ok bah encore un truc ou je vais lutter pour comprendre!

Bon je verrais ça plus tard,la je suis crevé...j'ai passé une dure journée,merci à vous deux et aux autres aussi.

je vous laisse H_aldnoer pour tout à l'heure,moi je vous dis à demain!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:05

OK, bonne nuit !

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Groupes isomorphes. 29-04-07 à 22:07

Additif Cauchy !
Si G=({e,a,b,c\},.) est un groupe à quatre éléments de neutre e alors 2 cas sont possibles :
ab=c ou ab=e en dressant la table de chaque cas on voit facilement que G est isomprphe à
(\mathbb{Z}_{4\mathbb{Z}},+) dans le premier et à (\mathbb{Z}_{2\mathbb{Z}}\times\mathbb{Z}_{2\mathbb{Z}},+) dans le second (sauf erreur)

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Groupes isomorphes. 29-04-07 à 22:10

Bonne nuit robby3

Posté par
Cauchy
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:14

Elhor je posais la question pour le fait de trouver un générateur de Z/36Z si on causait de (Z/36Z,+) il suffit de prendre 1 c'est pour ca que je comprenais pas ce que voulait dire kaiser.

Posté par
Cauchy
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:14

Bonne nuit robby(rêve pas trop de maths )

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:16

Cauchy > en fait, c'était pour répondre à H_aldnoer lorsqu'il me demandait (enfin je pense que c'est ce qu'il voulait me demander) la marche à suivre lorsque l'on voulait montrer qu'un groupe était isomorphe à \Large{\mathbb{Z}/36\mathbb{Z}}.

Kaiser

Posté par
Cauchy
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:21

Ok je vois  pas si simple de classifier tous les groupes

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 29-04-07 à 22:24

c'est clair !

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 30-04-07 à 10:46

Pour montrer que G est cyclique, il faut pas montrer qu'il est engendré par un élément de G ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 30-04-07 à 11:07

si !

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 30-04-07 à 11:28

comment qu'on fait ??
on a trouvé un élément qui est d'ordre 3 et le cardinal de G est 3, ça a son importance ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 30-04-07 à 11:48

donc c'est fini !
si un groupe de cardinal n possède un élément d'ordre n, alors ce groupe est cyclique d'ordre n.

Kaiser

Posté par
Rouliane
re : Groupes isomorphes 30-04-07 à 11:55

Bonjour,

Je me permets de poser une question : est ce que tout groupe d'ordre 3 est isomorphe à Z/3Z ?

Posté par
H_aldnoer
re : Groupes isomorphes 30-04-07 à 12:06

Ok !
(la démo est compliqué kaiser ?)

Posté par
jeanseb
re : Groupes isomorphes 30-04-07 à 13:25

Bonjour

Kaiser étant déconnecté...

Citation :
la démo est compliqué


si c'est celle de

Citation :
si un groupe de cardinal n possède un élément d'ordre n, alors ce groupe est cyclique d'ordre n.


elle n'est pas compliquée, me semble-t-il:

Soit a l'element d'ordre n, les puissances de a sont des elements du groupe.


\rm les a^k, tels que k \in [1;n]sont tous differents, et differents de e, et a^n = e .

On a donc trouvé n elements différents dans un groupe de cardinal n: ce sont TOUS les elements du groupe. Qui est donc composé des ak, donc cyclique.

Non?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Groupes isomorphes 30-04-07 à 13:44

Bonjour

Non, Jeanseb, ce que tu as fait me parait tout à fait correct.

Rouliane > oui, il suffit de regarder le premier post d'elhor.

Kaiser

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