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Involutions d un ensemble fini

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
01-07-05 à 00:56

Soit

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
Involutions d un ensemble fini 01-07-05 à 01:25

Bonjour tout le monde,un exo assez original:
Soit une permutation de E_n={1,..,n}telle que o=Id_E_n(n2)
1°)On suppose Id_E_n montrer que est le produit de p transpositions disjointes (1pn/2)
2°)En déduire le nombre I_n d'involutions de E_n
3°)Donner la valeur de \lim_{n\to+\infty}\frac{I_n}{n!}

Posté par titimarion (invité)re : Involutions d un ensemble fini 01-07-05 à 01:40

Salut
pour le 1 c'est assez facile
en effet on sait que chaque permutation peut s'écrire en produit de cycle disjoint du fait que \sigma^2=Id, on en déduit que les cycles de cette décomposition ne peuvent ^tre que des transopositions.
De plus tu as au plus n/2 transpo disjointe, puisqu'il n'y a que n éléments.
je regarde la suite après.

Posté par titimarion (invité)re : Involutions d un ensemble fini 01-07-05 à 01:43

Pour la suite il te suffit de savoir le nombre de transposition qu'il y a dans Sn c'est à dire \frac{n(n-1)}{2} si je ne me trompe pas.
Je te laisse un peu cherché si tu bloques reposte dans le même topic

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Involutions d un ensemble fini 01-07-05 à 02:52

Bonjour titimarion;
ce sont des transpositions disjointes alors que \frac{n(n-1)}{2} est le nombre de toutes les tanspositions de S_n donc à mon avis il faut dénombrer l'ensemble {{i_1,j_1},..{i_p,j_p}} avec 1pn/2 et i_1,j_1,..,i_p,j_p 2p éléments distincts de E_n
on peut raisonner intuitivement comme ceci:
il y'a (2 parmi n)façons de choisir la 1ère paire {i_1,j_1} puis il y'a (2 parmi n-2) façons de choisir la 2ème paire {i_2,j_2} et ainsi de suite jusqu'à (2 parmi n-2(p-1))façons de choisir la pième paire {i_p,j_p} on peut donc écrire (sauf erreur):
I_n =\Bigsum_{2p\le n}\(n\\2\)\(n-2\\2\)..\(n-2p+2\\2\)=\Bigsum_{2p\le n}\frac{n!}{2^p(n-2p)!} (le cas p=0 correspond à =Id_E_n)

Posté par titimarion (invité)re : Involutions d un ensemble fini 01-07-05 à 10:05

Je n'ai jamais dis qu'il n'y avait que n(n-1)/2 involution, j'ai dis qu'il te suffisait de savoir ca pour trouver la question suivante et c'est ce que tu as fait.
Cependant p=0 n'est pas une involution donc il te faut sommer a partir de p=1

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Involutions d un ensemble fini 01-07-05 à 16:20

Ok titimarion j'avais mal compris ce que tu as dis ;
mais Id_E_n est bien une involution et si on somme de p=1 comme tu dis on va pas la compter ,on convient alors qu'elle est produit de 0-transpositions (disjointes) tout comme une transposition (qui est une involution)peut se voir comme produit de 1-transposition (disjointe)

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Involutions d un ensemble fini 01-07-05 à 18:06

Pour la question 3 on voit que:
\frac{I_n}{n!}=\Bigsum_{p=0}^{[n/2]}\frac{1}{2^p(n-2p)!} d'où en séparant les cas n pair et n impair(avec le changement p=n-p);

\frac{I_{2n}}{(2n)!}=\frac{1}{2^n}\Bigsum_{p=0}^{n}\frac{2^p}{(2p)!} \le \frac{ch(2)}{2^n} et
\frac{I_{2n+1}}{(2n+1)!}=\frac{1}{2^n}\Bigsum_{p=0}^{n}\frac{2^p}{(2p+1)!} \le \frac{sh(2)}{2^n}
et on voit donc que:  \lim_{n\to+\infty}\frac{I_n}{n!}=0



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