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Niveau Maths sup
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structures

Posté par djibril1515 (invité) 28-01-06 à 16:28

Bonjour,
d entier positif dont la racine carrée n'est pas entière, on désigne par [d] l'ensemble {x+yd ; x,y }
1) Montrer que ([d],+,*) (lois classiques de ) est un anneau commutatif. ( ca g fait c OK!)
2) Démontrer qu'il n'existe pas d'isomorphisme d'anneaux de ([2],+,*) sur ([3],+,*).
3)a) On appelle conjugué d'un élément z=x+d (x,y), l'élément \overline{z}=x-yd et on note N(z)=|x²-dy²|
Montrer que pour tout(u,v) de ([d])², on a :
\overline{u+v}=\overline{u}+\overline{v}
\overline{uv}=\overline{u}\overline{v}
N(uv)=N(u)N(v)
b) Soit z[d] ; montrer que z est inversible si et seulement si N(z)=1
c) Application : Donner des éléments de [2] autres que -1 et 1 et inversibles dans [2]

Un petit peu d'aide à partir de la question 2 svp. Merci mille fois d'avance

Posté par
kaiser Moderateur
re : structures 28-01-06 à 16:37

Bonjour djibril1515

Pour la 2), suppose l'existence d'un isomorphisme d'anneaux \phi entre ces deux anneaux. En calulant \phi (\sqrt{2})^{2}, dis-moi que peut valoir \phi (\sqrt{2}). Ensuite, que vaut \phi (a+b\sqrt{2}).
En utilisant la surjectivité de cette application, aboutis à une contradiction.

Kaiser

Posté par djibril1515 (invité)re : structures 28-01-06 à 16:43

Ok, et pour la suite svp?

Posté par
kaiser Moderateur
re : structures 28-01-06 à 16:47

Tu veux dire la question 3) ou alors la suite du raisonnement ?

Posté par djibril1515 (invité)re : structures 28-01-06 à 17:00

ben en fait g pas tout compris pour la 2) et si vous pouviez m'aider pour la 3) aussi svp. Merci

Posté par
kaiser Moderateur
re : structures 28-01-06 à 17:20

Comme \phi est un morphisme d'anneaux, alors \phi (\sqrt{2})^{2}=\phi (\sqrt{2}^{2})=\phi (2)=2\phi (1)=2.
On en déduit que \phi (\sqrt{2})=\sqrt{2} ou -\sqrt{2}.
Supposons par exemple que \phi (\sqrt{2})=\sqrt{2}
Alors pour tous entiers a et b, on a \phi (a+b\sqrt{2})=\phi (a)+\phi(b\sqrt{2})=a\phi (1)+b\phi (\sqrt{2})=a+b\sqrt{2}

Comme \phi est bijective, elle est en particulier surjective et donc il existe deux entiers a et b tels que \sqrt{3}=a+b\sqrt{2}.
En élevant au carré, on obtient 3=a^{2}+2b^{2}+2ab\sqrt{2}, d'où 2ab\sqrt{2}=3-a^{2}-2b^{2}.
Si ab est non nul, alors \sqrt{2}=\frac{3-a^{2}-2b^{2}}{2ab}, ce qui est absurde car \sqrt{3} est irrationnel.
On a donc ab=0.
Si b=0, alors \sqrt{3}=a ce qui est absurde \sqrt{2} n'est pas un entier.
si a=0, alors \sqrt{3}=b\sqrt{2} d'où 3=2b^{2}.
Le terme de droite est un entier pair et 3 est impair, ce qui est absurde.

Le cas où \phi (\sqrt{2})=-\sqrt{2}, c'est la même chose.
On en déduit donc que l'hypothèse de départ est fausse et qu'il n'existe aucun isomorphisme entre ces deux anneaux.

Posté par djibril1515 (invité)re : structures 28-01-06 à 17:28

ok milles merci. Pouvez vous m'aider à résoudre les questions 3) svp. merci encore

Posté par djibril1515 (invité)re : structures 29-01-06 à 00:44

un peu d'aide pour les 3)a)b)c) svp. Merci d'avance

Posté par
otto
re : structures 29-01-06 à 01:12

Il faut vraiment mettre de la mauvaise volonté pour ne pas réussir le 3a et la 3c.
La 3b demande un peu de travail:
j'appelle i le nombre tel que i^2=d

z=a+ib
z'=a-ib
zz'=a^2-db^2 est un nombre entier.
Il est donc inversible si et seulement si |a^2-db^2|=1

Il est clair que si zz'=1 ou zz'=-1 on a que z' est l'inverse de z ou -z' l'est.
Il est clair également que ce nombre est bien dans Z[ i] .
Donc on a montré que si N(z)=1 on a que z est inversible d'inverse z'.

Si maintenant z est inversible, alors il existe w tel que zw=wz=1
Notamment N(zw)=N(1)=1 et N(zw)=N(z)N(w)=1 donc N(z) est inversible, mais N(z) est un entier positif donc N(z)=1.

Voilà.
A+

Posté par
otto
re : structures 29-01-06 à 01:14

Bizarre, quand je mets des crochets, ca ne passe pas.
"il est clair que ce nombre est dans Z crochet i et non dans Z"

Posté par djibril1515 (invité)re : structures 29-01-06 à 10:58

A la 3)a) je vois pas le truc......

Posté par
otto
re : structures 30-01-06 à 19:16

As tu essayé?
C'est trivial, et t'aider plus serait te donner la réponse...

Posté par
Nightmare
re : structures 30-01-06 à 20:00

C'est normal otto, le crochet i est une balise d'ouverture d'italique

Bonsoir à toi au passage



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