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L'anneau Z/nZ

Posté par
Milka3
09-03-21 à 16:19

Bonjour,
pour définir l'anneau en question, j'ai vu qu'il fallait successivement définir :

Une relation d'équivalence a\mathcal{R} b \Leftrightarrow b-a\in n\mathbb{Z}.
Une classe d'équivalence \bar{a}=\{b\in\mathbb{Z}\mid a\mathcal{R}b\}=a+n\mathbb{Z}.
L'ensemble quotient \mathbb{Z}/n\mathbb{Z}=\{\bar{a}\mid a\in\mathbb{Z}\}=\{\bar{0},\cdots,\bar{n-1}\} (après D.E.)

On définit deux lois de compositions internes qui permettent de munir cet ensemble d'une structure d'anneau.
C'est un anneau commutatif à n éléments.

Ma question concerne les valeurs de n=0 et n=1.

L'anneau est-il commutatif pour tout n\ge 0 ? Ou uniquement pour n\ge 2 ?
Qu'est-ce que \mathbb{Z}/0\mathbb{Z} ? Et \mathbb{Z}/1\mathbb{Z} ?

Posté par
GBZM
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 16:25

Bonjour,

Peux-tu expliciter ce qu'est la relation d'équivalence dans le cas n=0 ? dans le cas n=1 ?
Ça te permettra de répondre à ta question.
Et oui, \Z/n\Z est un anneau commutatif, même pour n=0 et pour n=1.

Posté par
Ulmiere
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 16:30

Sinon, à l'intuition, tu peux comprendre G/H comme une copie du groupe G où on identifie tous les éléments de H à 0.
Ici Z/0Z = Z/{0}. On identifie 0 à 0, i.e on ne fait rien. Ce truc là est une simple copie de Z.
Z/1Z = Z/Z. On identifie tous les entiers à 0. Ce truc là est {0}.

Posté par
lafol Moderateur
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 16:34

Bonjour
pour n = 0 ta relation d'équivalence ressemble furieusement à l'égalité ordinaire. Chaque entier n'est en relation qu'avec lui-même, il y a autant de classes que d'entiers :  \Z/0\Z c'est pareil que \Z, d'une certaine manière.
pour n = 1au contraire, chaque entier est en relation avec tous les autres : il n'y a plus qu'une classe d'équivalence, \Z/1\Z se résume au singleton \{\bar{0}\}

Posté par
lafol Moderateur
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 16:35

bon j'ai été trop lente à taper ....

Posté par
Milka3
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 21:44

Bonsoir à tous !
J'essaye d'expliciter cette relation d'équivalence en écrivant :

Pour n=0 :
a\mathcal{R}b\Leftrightarrow b-a\in 0\mathbb{Z}\Leftrightarrow b-a\in \{0\}\Leftrightarrow b=a

Puis j'écris que \bar{a}=\{b\in\mathbb{Z}\mid a\mathcal{R}b\}=\{b\in\mathbb{Z}\mid b=a\}=\{a\} mais je ne suis pas certain de la dernière égalité.

Par la suite, je peux écrire \mathbb{Z}/0\mathbb{Z}=\{\bar{a}\mid a\in\mathbb{Z}\}=\{\{a\}\mid a\in\mathbb{Z}\}=\mathbb{Z}. Je crois que c'est bon !

---

Pour n=1 :
a\mathcal{R}b\Leftrightarrow b-a\in 1\mathbb{Z}\Leftrightarrow b-a\in \mathbb{Z}\Leftrightarrow b\in a+\mathbb{Z}

Puis j'écris que \bar{a}=\{b\in\mathbb{Z}\mid a\mathcal{R}b\}=\{b\in\mathbb{Z}\mid b\in a+\mathbb{Z}\}=a+\mathbb{Z}.

Et là, je bloque sur l'égalité ensembliste pour retrouver ce que vous suggérez -_-

Posté par
GBZM
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 21:56

Combien as-tu de classes d'équivalence dans le deuxième cas ?

Posté par
lafol Moderateur
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 22:04

dit autrement, si a et b sont dans \Z, b-a\in\Z, ce ne serait pas un peu une tautologie ?

Posté par
Milka3
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 22:38

Une tautologie ?

Posté par
lafol Moderateur
re : L'anneau Z/nZ 09-03-21 à 23:18

un truc toujours vrai

Posté par
Milka3
re : L'anneau Z/nZ 21-03-21 à 09:57

Ok !

En fait, j'arrive à me convaincre pour le cas n=0 puisque :

a\mathcal{R}b\Leftrightarrow b-a=0\Leftrightarrow b=a\in\mathbb{Z}

En revanche, le cas n=1 est mon évident je trouve car :

a\mathcal{R}b\Leftrightarrow b-a\in\mathbb{Z}

Et je ne vois pas pour quelle raison \bar{b}\in\{\bar{0}\} ?

Posté par
GBZM
re : L'anneau Z/nZ 21-03-21 à 10:03

Tu n'es pas convaincu que pour tout b\in \Z on a b-0\in \Z ????

Posté par
Milka3
re : L'anneau Z/nZ 21-03-21 à 10:31

En fait, je commence à me perdre quand je pense aux ensembles.
J'écris :

\bar{a}=
\{b\in\mathbb{Z}\mid a\mathcal{R} b\}=
\{b\in\mathbb{Z}\mid b-a\in\mathbb{Z}\}

Je cherche donc les b\in\mathbb{Z} de sorte que b-a\in\mathbb{Z}. Sachant a\in\mathbb{Z}, c'est donc que b=0 ?

Posté par
GBZM
re : L'anneau Z/nZ 21-03-21 à 10:36

Non, la tu es complètement à l'ouest.

Fais un "Control-Reset" et repars sur de bonnes bases.

Tu veux montrer que dans le cas n=1, on a \overline b\in\{\overline 0\}  pour tout b\in \Z, autrement dit b \,\mathcal R\,0.

Posté par
mousse42
re : L'anneau Z/nZ 22-03-21 à 01:55

Milka3 @ 21-03-2021 à 10:31

En fait, je commence à me perdre quand je pense aux ensembles.
J'écris :

\bar{a}=
\{b\in\mathbb{Z}\mid a\mathcal{R} b\}=
\{b\in\mathbb{Z}\mid b-a\in\mathbb{Z}\}

Je cherche donc les b\in\mathbb{Z} de sorte que b-a\in\mathbb{Z}. Sachant a\in\mathbb{Z}, c'est donc que b=0 ?


tu y es presque il me semble

Si tu considéres cet ensemble \{b\in\mathbb{Z}\mid b-a\in\mathbb{Z}\} avec a\in \Z

On a \Z=\{b\in\mathbb{Z}\mid b-a\in\mathbb{Z}\} donc \forall b\in \Z on a b\in cl(a), donc il y a une seule classe d'équivalence

ainsi \Z/\Z=\{\bar a\}=\{\bar 0\}=\{\bar 1\}=\{\bar {10^{2154}}\}



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