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Niveau Maths sup
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Sous groupes additifs de R

Posté par Désagrégé (invité) 24-07-05 à 16:23

Bjr

Quelqu'un sait il où trouver une version propre des sous groupes de R sur le net ?

MErci

Posté par titimarion (invité)re : Sous groupes additifs de R 24-07-05 à 17:25

Salut
Désolé je ne sais pas ou l'on peut trouver une preuve sur le net mais le raisonnement est assez facile a voir.
en fait il suffit de considérer G un sous groupe de R différente de {0}
Ensuite on considère l'ensemble H=G\cap{\mathbb R}^*_+
Soit x la borne inférieure de cet ensemble qui existe puisque c'est un ensemble non vide minoré par 0.
Dans le cas ou cette borne inférieure est non nulle il est assez aisé de montrer que le sous groupe G=x\mathbb Z
Dans le cas ou c'est 0, on a donc un point d'accumulation, et la il faut montrer qu'alors on a un sous groupe dense.
Soit a dans R,a>0 on sait que \forall \epsilon >0,\;\exists x\in H tel que x<\epsilon
Il suffit alors de faire la division euclidienne de a par x, on obtient a=qx+r avec 0<r<x<\epsilon
Ainsi comme qx est dans G, on a bien trouvé un élément de G aussi proche que l'on veut de a. Et donc G est bien dense dans R.

Posté par titimarion (invité)re : Sous groupes additifs de R 24-07-05 à 18:06

Si tu veux que je détaille vvraiment la preuve n'hésite pas.

Posté par Désagrégé (invité)re : Sous groupes additifs de R 24-07-05 à 18:13


je veux bien

Posté par titimarion (invité)re : Sous groupes additifs de R 24-07-05 à 19:12

Bon donc je vais commencer depuis le début.
Onveut montrer que si G est un sous groupe non réduit à 0 de \mathbb R alors G est dense ou \exists a\in {\mathbb R}\;/\G=a\mathbb Z.

Pour cela on va donc considérer l'ensemble H=G\cap {\mathbb R}_+^*, comme je le disais dans le post précédent c'est un ensemble  de \mathbb R non vide il admet une borne inférieure.

La il faut distinguer 2 cas, soit la borne inférieure est nulle soit elle ne l'est pas.

Dans le premier cas, 0 n'appartenant pas à H, 0 est un élément de l'adhérence de H.
Autrement dit \forall \epsilon>0, \,\exists x\in H\,/|x-0|<\epsilon ce qui revient à ce que x<\epsilon
Montrons que G est alors dense dans \mathbb R
En effet prenons un élément de \mathbb R a>0. Montrons que \forall \epsilon >0,\exists y\in G\;/ |a-y|<\epsilon
pour cela effectuons la division euclidienne de a par x, il existe q dans N et 0<r<x tel que
a=qx+r
On obtient donc |a-qx|=r<\epsilon de plus qx\in G car G possède une structure de groupe.
Pour conclure quand à la densité de G il suffit de montrer que si a<0 alors il existe aussi y approchant a à \epsilon près.


Or si a<0 on a -a>0 donc il existe y\in G tel que 0<-a-y<\epsilon Ainsi |a+y|<\epsilon et -y\in g d'ou le résultat escompté.

Ainsi notre sous groupe est bien dense dans \mathbb R

Deuxième cas la borne inférieure est non nulle alors elle est atteinte.
En effet si x est cette borne inférieure, supposons qu'elle n'est pas atteinte, \exists (y_1,y_2)\in G\;/|y_1-y_2|<x\ ce qui contredit l'hypothèse de minimalité de x.

Ainsi soit x la borne inf de H, x\in g
Montrons que G=x\mathbb Z
Il est évident de par sa structure de groupe que x{\mathbb Z}\subset G
Supposons qu'il existe y dans G qui n'appartienne pas à x\mathbb Z
Alors quitte à considérer -y on peut supposer que y>0.
Effectuons la division euclidienne de y par x.
on a y=qx+r avec 0<r<x
Cependant puisque G  est un groupe y-qx est dans G, il est positif donc au final r=y-qx est dans H.
Cependant r<x, c'est absurde puisque x minimalise H.
Voila, si il y a quelquechose que tu ne comprends npas n'hésite pas.

Posté par Désagrégé (invité)re : Sous groupes additifs de R 24-07-05 à 19:23

Merci

Posté par matrice (invité)re : Sous groupes additifs de R 27-12-05 à 10:15

Salut, c'est une explication tres claire, mais j'ai encore quelques questions sur ce sujet.

Si l'ensemble G est: G(x,y)={px+qy;(p,q)de Z^2}
je voudrais 1 exemple de sous groupe G dans le cas où la borne inf est non nulle, et deux exemples où la borne inf est nulle.

D'autre part, est-ce qu'il y a possibilité de montrer que tout reel est limite d'une suite d'elements de G?

merci d'avance,
Matrice

Posté par matrice (invité)re : Sous groupes additifs de R 01-01-06 à 19:29

un seul exemple où la borne inf est nulle me suffira, merci d'avance...
Mathematiquement votre,
matrice

Posté par
kaiser Moderateur
re : Sous groupes additifs de R 01-01-06 à 19:34

Bonsoir matrice

si x est non nul x est un sous-groupe de G où la borne inférieure définie plus est non nulle (c'est |x|).

Sinon, quelles sont les conditions sur x et y ?

Posté par matrice (invité)re : Sous groupes additifs de R 01-01-06 à 20:27

j'ai un peu mal posé le problème,
x et y sont des reels fixés.

Et la borne inf, c surement la borne inf de G+ (où le 0 n'est pas inclus).

Ainsi, G(1,0) serait un exemple où la borne inf est non nulle (borne inf=1).

de meme, je voudrais 2 exemples où la borne inf est nulle.

j'aimerais bien aussi savoir comment montrer que tout reel est limite d'une suite d'elements de G...

merci pour votre reponse kaiser, et merci d'avance pour toute reponse ulterieure.


Posté par
kaiser Moderateur
re : Sous groupes additifs de R 01-01-06 à 21:21

En fait, il y a un résultat général qui dit que G(x,y) est de la forme a si et seulement si y est nul ou \frac{x}{y} est rationnel.
Je me propose de démontrer ce résultat.
Faisons d'abord le sens droite-gauche :
si y est nul, c'est fini.
Sinon considérons un élément non nul quelconque z=px+qy de G.
Alors z=(p\frac{x}{y}+q)y
Or \frac{x}{y} est un rationnel, donc il existe deux entiers m et n premiers entre eux tels que \frac{x}{y}=\frac{m}{n}
On en déduit que z=(pm+qn)\frac{y}{n}

Or y est non nul et z non plus. De plus pm+qn est un entier. On en déduit que |pm+qn|1, d'où |z||\frac{y}{b}|>0
On en déduit que la borne inférieure dont on parlait est strictement positive et donc G est bien de la forme a.

Maintenant, le sens gauche-droite :
Par hypothèse, tout élément de G est un multiple entier de a.
En particulier x=ma et y=na avec m et n deux entiers.
si y est nul, c'est fini.
sinon, \frac{x}{y}=\frac{m}{n} est rationnel et on conclut.


Ainsi, G(1,\sqrt{2}) et G(1,\pi) sont deux exemples où la borne inférieure en question est nulle.

Kaiser

Posté par
Pl4toniX
re : Sous groupes additifs de R 07-01-09 à 18:36

bonjour à tous ! désolé de déterrer ce sujet assez vieux mais je suis intéressé par ce probleme car j'ai un exercice sur les sous-groupes additifs de R et je voulais juste comprendre cette ligne-ci :

Citation :
En effet si x est cette borne inférieure, supposons qu'elle n'est pas atteinte, \exists (y_1,y_2)\in G\;/|y_1-y_2|<x\ ce qui contredit l'hypothèse de minimalité de x.


Je voulais surtout savoir d'où venait l'inégalité... Merci d'avance !

Posté par
tibal
Sésame ouvre-toi ! 23-01-10 à 15:35

  Salut Pl4tonix,

  Je me suis posé la même question car cela ne me semblait pas trivial.
Je suis allé voir Google (Google est ton ami et en tapant simplement "sous groupes additifs de R", on trouve ce lien qui, je pense te comblera :

Bonne lecture

Thibault

Posté par
tiena
re : Sous groupes additifs de R 26-11-16 à 13:07

Bonjour
Pouvez-vous m'aider pour résoudre cet exercice
Soit H un sous groupe additif et a=inf(H) avec a positif on veut montrer que aZ=H
Merci d'avance

Posté par
ThierryPoma
re : Sous groupes additifs de R 26-11-16 à 13:15

Bonjour,

Tu es certain de ton énoncé ? En effet,

a\geqslant0\Rightarrow{a=0\text{ ou }a>0}

Sinon, cf. ceci .

Posté par
jsvdb
re : Sous groupes additifs de R 26-11-16 à 14:12

Bonjour ThierryPoma.
Admin sur LM.net ! Félicitations.

Posté par
luzak
re : Sous groupes additifs de R 26-11-16 à 14:27

Bonjour !
Il y a çà aussi : Groupes additifs de réels.

Posté par
tiena
re : Sous groupes additifs de R 26-11-16 à 15:36

Merci beaucoup

Posté par
jsvdb
re : Sous groupes additifs de R 26-11-16 à 15:48

Exercice d'application :

Montrer que le noyau de \blue \phi : (\R,+) \rightarrow (\C^*,.), \phi(x)= e^{ix} est de la forme a\Z. On note alors \pi = a/2.



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