Bonjour/Bonsoir,
Je viens de rencontrer une question qui paraît facile et je pense qu'elle l'est mais j'ai peiné à la démontrer :
(J'ai beaucoup de doutes que ma démonstration soit juste )
Enoncé :
Soit E un ensemble fini muni d'une L.C.I associative et régulière. Montrer que E est un groupe.
Ma bêtise :
Sachant que E est ensemble fini et que sa LCI est régulière donc
quelque soit x,y,a ax=ay <=> x=y
Soit f : E --> E
x --> ax avec a un élément de E
f est bijective ( Facilement démontrable car E fini et la LCI régulière démontre l'injectivité)
Comme f est bijective donc sa fonction réciproque existe
f-1(x)=a-1x
d'où a admet un inverse
(J'ai pas osé continué car ça sent le roussit, Merci de m'aider !)
Bonjour
Avant de parler d'inverse, il faut déjà avoir démontré l'existence d'un élément neutre
Tu peux te faire une idée intuitive de ce que vaut l'élément neutre avec les notations f et f-1 que tu as introduites. Ensuite, il faut le démontrer
Etant donné un a quelconque, tu introduis tes fonctions f et f^-1. L'élément neutre est forcément f^-1(a). Alors montre qu'il est bien neutre pour tout élément
bonjour,
le problème il me semble est de justifier que De E dans E est avec un b fixé ,du type
En écrivant tu supposes déjà l'existence de
bonjour,
oui mais plus clairement il me semble qu'il faudrait définir un isomorphisme évident h : (E,.) --->(H,o) où ( H,o) est le groupe des bijections muni de la loi de composition o, ainsi et
C'est sans doute une piste qui peut aboutir ; mais il y a plus terre à terre.
Poser c = f-1(a) et démontrer ac = a (évident) mais aussi ca =a, et ensuite xc = cx = b pour tout x de E.
Je ne veux pas trop détailler. Attendons le retour de KrnT et Zormuche.
ce n'est pas seulement une piste.
h :a ---> fa
h(ab)=fab=faofb
h est d'abord une bijection avec la régularité, puis la relation prouve bien l'homomorphisme et H est un groupe!
salut
il n'est pas besoin de parler de la fonction réciproque :
f est injective sur un ensemble fini donc bijective
donc il existe un élément u tel que f(u) = a
et il existe un élément v tel que f(v) = u
que peut-on dire de u et v ?
...
Merci beaucoup de m'aider !
j'ai procédé ainsi f(x)=ax
f (f-1()a) appartient à E
f( f-1(a))=a f-1(a)=a
de même pour l'autre côté
ce qui justifie l'existence d'un élément neutre
Je ne vais plus être disponible.
Mais ce que tu as écrit KrnT ne me semble pas démontrer que
Pour tout x de E on a cx = xc = x.
J'avais posé c = f-1(a), et fait une coquille dans mon message de 13h50 :
J'ai procédé come ça :
Mq f-1(a) est l'elt neutre
f°f-1(a)=af-1(a)=a
et f-1(f(a))=f-1(a^2)=a
dorénavant g =f-1
Nous devons montrer que g(a)x=xg(a)=x
Et comme f est bijective nous pouvons montrer que
f(g(a)x)=f(xg(a))=f(x)
f(g(a)x)=ag(a)x et on a ag(a)=a
d'où f(g(a)x)=ax=f(x)
Pour l'autre côté je ne sais pas si ce que j'ai démontré en haut suffirait ou je dois changer de direction
@carpediem
Qu'est ce que tu veux prouver avec f(u)=a ;f(v)=u ?
@KmT tu ne sembles pas vouloir comprendre ce que j'ai écris post de 13h38 et post de 14h08
j'ai l'impression que tu mélanges des écritures genre et sachant que est la bijection E--->E x---> ax
DOMOREA J'ai bien aimé comment vous avez procédé !
Je cherche juste à avoir le plus de méthode possible sur ce genre d'exercice.
Oui j'ai bien mélangé les deux écritures désolé
ainsi pour tout b : (ba)u = b(au) = ba
et puisque la fonction x --> bx est bijective on en déduit que u est le neutre à droite ...
et puisque a(ua) = (au)a = aa
et que a est régulier on en déduit que ua = a
donc u est neutre à gauche
...
@carpediem,
D'accord pour
au départ on s'est fixé un élément a et je n'avais montré que pour ce a fixé on a : au = a (bijectivité de x --> ax)
maintenant avec la bijectivité de la fonction x --> bx où b est un autre élément et avec cette relation et en posant x = ba on a donc pour tout x : xu = x
donc ce qui est vrai pour a l'est en fait pour tout a
REM : il n'est nulle part mentionné régularité à gauche ou a droite
on pourrait donc considérer la fonction x --> xa qui est donc aussi bijective
puis il existe u et v tel que au = a et va = a
l'associativité permet alors de conclure que u = v ...
puis idem pour montrer que c'est vrai pour tout a ...
je ne comprends rien
Ça y est, j'ai compris
Je donne quand même ma version terre à terre :
Avec a dans E et la bijection f de E dans E définie par f(x) = ax.
a) Soit u l'antécédent de a par f : au = a.
a(ua) = (au)a = aa.
a(ua) = aa ; par régularité de a, on a ua = a.
b) Soit y dans E et x son antécédent par f.
ax = y ; donc u(ax) = uy.
Mais u(ax) = (ua)x = ax. D'où uy = y.
Pour tout y de E on a uy = y.
c) On peut démontrer yu = y comme au a).
Sylvieg :
ton a/ est ce que je dis à 18h06 et ton b/ est dans le même ordre d'idée mais effectivement plus efficace !que ce que je propose !!
DOMOREA J'ai beaucoup aimé ce que vous aviez proposé, mais je n'ai pas encore le réflexe d'utiliser des groupes de fonctions assez "usuels" pour traiter ce genre d'exercice.
Pour l'inversibilité je n'ai eu d'idée claire à exploiter :
Pour montrer que chaque élément inverse j'ai procédé comme ci :
on a f(x)=ax et f-1(x)=bx
f°f-1(x)=abx=x par régularité nous avons ab=u
f-1°f(x)=bax=x par régularité ba=u
d'où ab=ba=u donc b =a-1
Mais je dois trouver maintenant une formule avec quelque csoit x
des idées ?
Bonjour,
Pour démontrer que chaque élément a de E a un inverse, il suffit de considérer l'antécédent de l'élément neutre u par la bijection f de E dans E définie par f(x) = ax.
bonjour,
@carpediem
excuse moi mais il y a un loup dans ta démonstration dès le début
Tu pars de la bijection fa donc pour un a choisi parmi tous les éléments de E.
tu appelles u l'antécedent de a puisque tu écris f(u)=a donc avec mes notations fa(u)=a
tu en conclues plus loin que u est élément neutre, ce qui veut dire que pour b distinct de a , on peut écrire alors
donc bu=b
En fait c'est comme si tu partais de l'hypothèse qu'il existe un neutre u et tu démontres ensuite qu'il est neutre.
réfléchi à ce que je propose: SI a de E n'est pas neutre alors du fait de la finitude de E que je suppose de cardinal n, la suite a,a2,...,an,an+1 posède au moins 2 éléments égaux
Donc il existe p et q, tels que ap=aq
comme a n'est pas neutre q n'est pas égal à p+1
pour tout x de E apx=aqx avec la régularité on en déduit que est l'élément neutre à gauche mais aussi à droite car on peut écrire
donc avec mes notations élément neutre de E
@DOMOREA,
As-tu lu mon message d'hier à 20h53 ?
Pas très différent de ce que carpediem avait écrit.
Et nulle part n'est supposé qu'il existe un neutre.
Il est seulement utilisé que ce que tu notes fa est une bijection de E dans E.
D'où l'existence de u antécédent de a par fa.
ok je reconnais avoir mal interprété, que carpediem m'excuse aussi
et on peut se mettre d'accord avec
car j'écrivais donc
j'exprime ainsi l'élément neutre au moyen de a
KrnT avait démarré avec la bijection fa.
C'était une très bonne idée. Et nous l'avons aidé à la faire aboutir.
La méthode avec les puissances me semble encore plus "terre à terre"
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