Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Maths sup
Partager :

Isomorphisme

Posté par
Rana
12-03-17 à 17:17

Bonjour,j'ai un exercice que je n'arrive pas à resoudre pouvez vous m'aider?
Montrer que l'unique isomorphisme de (;) dans  (;)  est l'application identique.(☆)
Donc on doit essaye de montrer que f(x)=x x? Et montrer l'unicité? Pouvez vous me dire si mes idees sont juste et m'aider à resoudre cet exercice?
On a  Id:x->x est un isomorphisme car si xy=>id(x)id(y) et id est bijective parsuite id est un isomorphisme et pour montre l'unicite
J'ai essaye de commence que l'ordre usuelle est un bon ordre donc admet un plus petit element  a =0 parsuite 0xx. Et j'ai considerer qu'il existe une autre application f qui verifie (☆) et je dois arriver à f(x)id(x) et id(x)f(x) pour avoir l'egalite d'où  l'unicite mais je ne sais pas comment arriver à ces inegalites.
Merci d'avance.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Isomorphisme 12-03-17 à 17:25

Bonjour

Le plus simple est de le faire par récurrence. Commencer par montrer que f(0)=0, puis, par récurrence, que f(n)=n pour tout n.

Posté par
Rana
re : Isomorphisme 12-03-17 à 18:10

On montrera f(0)=0 par la methode f(0)0 et 0f(0)?
On a   est un bon ordre donc admet un plus petit element  a =0 parsuite 0x. Prenons  en particulier x=f(0) parsuite  0f(0).
Mais comment on demontre que f(0)0?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Isomorphisme 12-03-17 à 19:07

Bonjour,
Je ne suis pas certaine que c'est le plus simple, mais on peut démontrer f(0) = 0 par l'absurde.
En posant f(0) = k , on a pour tout n de f(n) k
Si k 0 , on a k 1 .
D'où pour tout n de f(n) 1 .
0 n'aurait pas d'antécédent, ce qui contredit la surjectivité de l'isomorphisme.

Posté par
Rana
re : Isomorphisme 12-03-17 à 19:12

Merci beaucoup

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Isomorphisme 13-03-17 à 15:17

Bonjour,
Inutile de faire appel au bon ordre pour affirmer que 0 est le plus petit élément de .
Par contre, le bon ordre peut être utilisé pour une démonstration sans récurrence :

Soit f un isomorphisme de (;) dans (;).
Soit E l'ensemble des n de tels que f(n) n .

Si E est non vide alors il admet un plus petit élément.
En s'appuyant sur ce plus petit élément, quelques lignes de démonstration permettent d'aboutir à une contradiction.

D'où E vide et f = Id .

Posté par
Camélia Correcteur
re : Isomorphisme 13-03-17 à 15:55

Rebonjour

>Sylvieg Astucieux ton truc! mais convoquer le bon ordre ici, (avec tout de suite l'inévitable discussion sur "avec ou sans axiome du choix") c'est quand même un peu beaucoup! En revanche on peut dire que "l'on sait" que dans \N toute partie non vide a un plus petit élément.

Posté par
ThierryPoma
re : Isomorphisme 13-03-17 à 16:04

Bonjour,

\N muni de l'ordre usuel est naturellement bien ordonné, sans faire appel à l'axiome du choix.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Isomorphisme 13-03-17 à 16:04

C'est bien ce que j'avais écrit!

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Isomorphisme 13-03-17 à 16:13

D'accord

Posté par
Rana
re : Isomorphisme 13-03-17 à 17:49

Bonsoir , en essayant de faire cela:

Sylvieg @ 13-03-2017 à 15:17

:
Soit  E  l'ensemble des  n  de tels que  f(n) n .

Si  E  est non vide alors il admet un plus petit élément.
En s'appuyant sur ce plus petit élément, quelques lignes de démonstration permettent d'aboutir à une contradiction.

D'où  E  vide et   f = Id  .

J'ai arrive à une reponse mais j'ai trouvé celle là plus courte et plus facile:
Sylvieg @ 12-03-2017 à 19:07

Bonjour,
Je ne suis pas certaine que c'est le plus simple, mais on peut démontrer  f(0) = 0  par l'absurde.
En posant  f(0) = k , on a  pour tout  n  de    f(n) k
Si  k 0 , on a  k 1 .
D'où   pour tout  n  de    f(n) 1 .
0 n'aurait pas d'antécédent, ce qui contredit la surjectivité de l'isomorphisme.

Merciii !

Posté par
carpediem
re : Isomorphisme 13-03-17 à 18:58

salut

juste une question pour clarifier la situation :

quand vous parler d'isomorphisme f de (N, <) vous sous-entendez donc que : si m < n alors f(m) < f(n) ?

Posté par
Rana
re : Isomorphisme 13-03-17 à 19:49

Oui car si f est isomorphosme alors par definition f est croissante et bijective
Et la condition que f est croissante nous donne

carpediem @ 13-03-2017 à 18:58

: si m < n alors f(m) < f(n) ?

Ce n'est pas ça?

Posté par
carpediem
re : Isomorphisme 13-03-17 à 20:30

Citation :
Oui car si f est isomorphisme alors par définition f est croissante et bijective
ha bon ?

et que penser de la fonction f définie par :

f(2k) = 2k + 1
f(2k + 1) = 2k

qui est un isomorphisme de N ... mais qui bien sur ne respecte pas l'ordre ...


bien sur si auparavant on pose la définition :

un isomorphisme de (N, <) est un isomorphisme qui préserve l'ordre

alors tu peux poser ton pb ... mais il est bien de le dire explicitement ...

Posté par
Rana
re : Isomorphisme 13-03-17 à 20:55

Donc il faudrait juste ajouter à l'enoncé ""un isomorphisme qui respecte l'ordre"" c'est ça?

Rana @ 13-03-2017 à 19:49

si f est isomorphosme alors par definition f est croissante et bijective

Donc ceci n'est pas toujours valable(je parle du fait que f est croissante)(car en cours on nous a donné cela comme definition d'un isomorphisme)?ou  doit -on ajouter f un isomorphisme qui preserve l'ordre donne que f est croissante et bijective?

Posté par
jsvdb
re : Isomorphisme 14-03-17 à 00:18

Normalement lorsqu'on écrit que f : (\N,\leq) \rightarrow (\N,\leq) est un isomorphisme,
il n'y a rien d'autre à supposer que f préserve l'ordre puisqu'à priori, "\leq" est la seule espèce de structure énoncée sur \N.
Cela va sans dire, mais bon, comme dirait la capitaine Haddock, ça va encore mieux en le disant.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Isomorphisme 14-03-17 à 08:27

Voir 1.7 dans
L'écriture " de (;) dans (;) " m'avait semblé explicite ...

Quand on lit

Citation :
et que penser de la fonction f définie par :

f(2k) = 2k + 1
f(2k + 1) = 2k

qui est un isomorphisme de N ...

On cherche ce qui accompagne ; une loi de composition ? laquelle ?
Comme ce n'est rien, le mot isomorphisme n'est pas adapté ; le mot bijection est fait pour ça ...

Posté par
ThierryPoma
re : Isomorphisme 14-03-17 à 08:31

Bonjour,

Du boulot : Soit (E,\,\mathcal{O}) et (E',\,\mathcal{O}') des ensembles ordonnés et f une application de E dans E'. Soit \Gamma_{\mathcal{O}} et \Gamma_{\mathcal{O}'} les graphes associés respectivement aux ordres \mathcal{O} et \mathcal{O}'. Conformément à la conception bourbakiste (E. III. 5 et E. IV. 4 et 6), l'on dit que f est un isomorphisme de (E,\,\mathcal{O}) sur (E',\,\mathcal{O}') si f est bijective et si

(x,\,y)\in\Gamma_{\mathcal{O}}\Leftrightarrow(f(x),\,f(y))\in\Gamma_{\mathcal{O}'}

toutes les fois que (x,\,y)\in{E\times{E}}.

Posté par
jsvdb
re : Isomorphisme 14-03-17 à 08:40

Bonjour ThierryPoma
C'est précisément à ces références auxquelles je pensais 😉

Posté par
carpediem
re : Isomorphisme 14-03-17 à 19:12

ouais bof ... l'argument formaliste .... bof très bof ...


par contre l'argument de jsvdb et de Sylvieg me convainc beaucoup plus :

isomorphisme = bijection entre structures (ensemble + quelque chose)

et dans le cas présent ensemble muni d'un ordre ...

merci




je n'ai effectivement pas tilté sur le mot même "isomorphisme" ...

Posté par
jsvdb
re : Isomorphisme 14-03-17 à 20:44

Bah ! ThierryPoma n'a fait que généraliser ce que j'ai dit. Très bourbakiste certes, mais bon 😋... en fait j'aime bien 👍

Posté par
carpediem
re : Isomorphisme 14-03-17 à 20:47

je sais bien que T-P a formalisé la réponse ... mais bon ...

trop de formalisme tue la pensée ...

Posté par
jsvdb
re : Isomorphisme 15-03-17 à 12:08

Là, on est bien d'accord.

Mais il aurait encore pu être plus général en prenant pour \mathcal{O} et \mathcal{O}' des espèces de structures quelconques sur E et E' (c'est-à-dire des graphes où E et E' interviennent de façon prépondérante) et finir avec la même conclusion. Et là le formalisme est poussé à bout.

Peu lisible, peu intuitif et peu imagé, cela dégouterait la plupart des élèves et même des étudiants. J'ai eu du mal (et en ai toujours un peu d'ailleurs) avec le chapitre IV de la théorie des ensembles de N.B. : structures et isomorphismes. C'est le plus raide de la collection. Ceci dit, bien assimilé, on peut être à même de comprendre toute la mathématique moderne.

Mais à contrario,  je ne sais pas si tu as remarqué le nombre apparent de définitions d'isomorphismes qui existe : entre espace vectoriels, entre espaces vectoriels normés, entre EV topologiques, entre groupes, entre ensembles ordonnés, entre anneau, entre algèbres, entre espaces topologique etc etc et j'en passe et des meilleurs.

A chaque structure, on donne une définition qui commence par : " On appelle isomorphisme entre bla bla une application qui vérifie bla bla". A chaque fois, okay, on comprend qu'il s'agit d'une bijection mais à chaque nouvelle définition d'un isomorphisme, il faut se dire "attend, zut, hier, on m'a parlé de tel isom, avant-hier de tel autre etc etc, et celui là maintenant, bon alors finalement, pu***n, c'est quoi un isomorphisme ?".

Ça donne l'impression qu'il y en a plein de définitions à apprendre alors qu'en réalité il n'y a qu'une, mais comme il y a de multiples structures sur laquelle elle s'applique, on a cette impression-mirage de multiplicité. C'est tout l'objet du chapitre IV ci-dessus mentionné que d'expliquer que, justement, il n'y a qu'une seule notion de morphisme et une seule d'isomorphisme. Si on sait cela, ça soulage vachement la mémoire de comprendre qu'un morphisme est simplement une application entre deux ensembles, et qui conserve les structures qu'ils possèdent et qu'un isomorphisme est un morphisme bijectif dont la réciproque est également un morphisme.

Par exemple : (G,+) et (G',+') deux groupes. Ici, + et +' sont en fait des graphes inclus respectivement dans (G\times G)\timesG et dans (G'\times G')\times G' et qui vérifient les axiomes de groupes.

Un morphisme entre (G,+) et (G',+') sera donc une application de G vers G' qui vérifiera ((x,y),z)\in + \Rightarrow ((f(x),f(y)),f(z)) \in +' que l'on traduit classiquement par f(x+y) = f(x) +' f(y).

Autre exemple : (E,T) et (E',T') deux espaces topologiques. Un morphisme f de (E,T) vers (E',T') est simplement une application qui vérifie que pour tout élément O \in T, f(O) \in T'. Un tel morphisme entre espace topologique s'appelle application ouverte.

Si maintenant f vérifie que pour tout O' \in T', f^{-1}(O') \in T, ce morphisme porte le nom d'application continue.

Si maintenant f est à la fois ouverte et continue et bijective, c'est un isomorphisme d'espace topologique.

Posté par
carpediem
re : Isomorphisme 15-03-17 à 15:29

et c'est là où la capacité d'abstraction fait la différence entre celui qui comprend le principe et celui qui a des oeillères ...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Isomorphisme 15-03-17 à 16:12

... et pour mettre aussi mon grain de sel, un isomorphisme d'espaces topologiques s'appelle homéomorphisme!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Isomorphisme 15-03-17 à 16:33

D'ailleurs, si on était conséquents, un morphisme d'espace topologique devrait être une fonction ouverte puisqu'on a pris depuis le début la conservation de la structure pat image directe! Etonnant, non?

Posté par
jsvdb
re : Isomorphisme 15-03-17 à 16:59

Effectivement Camélia, bonjour !

Après on peut décliner les morphismes à toutes les sauces (meilleure avec quelques grains de sel )
Endomorphisme : morphisme à l'intérieur d'un même espace (avec ou non la même structure)
Difféomorphisme : isomorphisme C^1 dans les deux sens
Epimorphisme : morphisme surjectif.

Morphisme : abrégé du mot homomorphisme. Ce qui permet de mettre en avant la différence entre les préfixes " ἴσος (isos) = égal" et " ὁμός (omos) = semblable, pareil" qui dérive de " ὅμοιος (omeios)=semblable" qui donne encore "homéo" (... et juliette).

L'iso est donc plus fort que l'homo (ou que l'homeo) en terme de ressemblance. Donc, dommage d'avoir appelé  ὁμοιόμορφος (homéomorphe) quelque chose qui est ἴσομορφος (isomorphe), donc plus fort. Petite régression d'ἐτυμολογία  (etymologie).

Bref, à quand la notion d'isosexualité ?

Camélia @ 15-03-2017 à 16:33

puisqu'on a appris depuis le début la conservation de la structure pat image directe!  Etonnant, non?

Rien d'étonnant si on considère que ce que l'on a appris finit par devenir un conditionnement.
Donc, rien d'étonnant si on sais qu'un morphisme ne conserve par nécessairement par image directe.
A ce sujet, Bourbaki est très clair : (je cite) "La donnée d'une espèce de structure n'implique donc pas une notion de morphisme bien déterminée".
La définition du morphisme bourbakiste (E.IV.§2) est ultra précise avec 3 conditions.
Mais encore une fois, pédagogiquement, où mettre la barre entre le formalisme le plus abstrait et le laxisme le plus absconse ?



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1729 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !