Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau LicenceMaths 2e/3e a
Partager :

Suite exacte courte

Posté par
coa347
28-12-19 à 11:08

Bonjour,

Je me pose une question à propos des suites exactes courtes, je vais essayer de la formuler.

Soit H \rightarrow^i G \rightarrow^s K \rightarrow 0 une suite exacte courte (les flèches sont des morphismes de groupes abéliens, ou de modules, peu importe).

On a donc i injective, s surjective, im(i) = ker(s) , et K \cong G/i(H).

La littérature dit que comme i est injective, on peut identifier i(H) avec H, i.e.  i(H) \cong H, et donc K \cong G/H.

Sauf que en général si H et H' sont deux sous groupes de G abélien et que H \cong H', on n'a pas forcément G/H \cong G/H' (exemple : Z/2Z et Z/3Z).

Qu'est-ce qui fait qu'on le droit de le dire ici ?

Ma question est un peu tordue. J'espère que quelqu'un pourra me répondre.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 11:10

... soit 0 \rightarrow H \rightarrow^i G \rightarrow^s K \rightarrow 0 une suite exacte courte ...

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 11:22

coa347 @ 28-12-2019 à 11:08


La littérature dit que comme i est injective, on peut identifier i(H) avec H, i.e.  i(H) \cong H, et donc K \cong G/H.

Identifier ca veut pas dire simplement isomorphe, ca veut dire qu'on utilise la meme notation pour (ici) H et i(H).
Quand on écrit G/H isomorphe à K, ca veut dire G/i(H) isomorphe à K (via s).

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 15:05

Merci mokassin.

Ah d'accord, mais comment fait-on pour s'y retrouver une fois qu'on a écrit G/H et qu'il faut en fait savoir que c'est G/i(H) ?

Exemple : la suite exacte courte : 0 \rightarrow 2 \Z \rightarrow^i \Z \rightarrow^s \Z / 3 \Z \rightarrow 0, telle que  i : 2p \mapsto 3p, et s la surjection canonique. On a bien : im (i)=3 \Z= ker(s).

Si on applique l'affirmation plus haut à la lettre, on se retrouve avec \Z / 3 \Z \cong \Z / 2 \Z.

Posté par
carpediem
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 16:36

salut

i(2k) = i(k + k) = i(k) + i(k) = 2i(k)

donc Im (i) = 2Z (ou du moins est inclus dans 2Z)

Posté par
carpediem
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 16:38

ouais bon j'ai peut-être dit une con...

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 16:56

C'est juste deux manières differente d'écrire les choses.

Dire que 0->A->B->C->0 est exacte c'est dire que B/A est isomorphe à C, ou l'on identifie A à un sous machin de B, via la fleche A->B.

Si tu identifies 2Z à son image dans Z via la fleche que tu as construit alors tu as bien l'isomorphisme en question. Mais noter 2Z, le terme à gauche dans ta suite exacte est alors maladroit.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 19:38

carpediem @ 28-12-2019 à 16:36

salut

i(2k) = i(k + k) = i(k) + i(k) = 2i(k)

donc Im (i) = 2Z (ou du moins est inclus dans 2Z)

Cela ne va pas : i(k) n'est défini que pour k dans 2Z. Alors, pour k=2k', i(2k)=i(4k')=2i(2k)=6k.
On a i(2k)=3k, donc im(i)=i(2Z)=3Z.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 19:56

mokassin @ 28-12-2019 à 16:56

C'est juste deux manières differente d'écrire les choses.

Dire que 0->A->B->C->0 est exacte c'est dire que B/A est isomorphe à C, ou l'on identifie A à un sous machin de B, via la fleche A->B.

Si tu identifies 2Z à son image dans Z via la fleche que tu as construit alors tu as bien l'isomorphisme en question. Mais noter 2Z, le terme à gauche dans ta suite exacte est alors maladroit.

Dans la littérature, dire que 0->A->B->C->0 est une suite exacte, c'est dire que im(f_i)=ker(f_i+1), et la littérature identifie A et i(A) (ok), mais en déduit que B/A isomorphe à C.

Donc mon exemple plus haut montre que ce n'est pas toujours vrai !!!!!

La flèche B->C tue les 3Z, la flèche de A->B fait de 2Z un sous-groupe de Z, on a bien des homomorphismes, mais tuer les 2Z n'est pas pareil que tuer les 3Z !

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 19:58

Hum ... pour k=2k', i(2k)=i(4k')=2i(2k')=6k'=3k ...

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 21:16

coa347 @ 28-12-2019 à 19:56



La flèche B->C tue les 3Z, la flèche de A->B fait de 2Z un sous-groupe de Z, on a bien des homomorphismes, mais tuer les 2Z n'est pas pareil que tuer les 3Z !

Ben si puisque tu identifies 2Z au sous module 3Z de Z.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 23:15

On peut identifier 2Z à 3Z du point de vue du morphisme, qui est d'ailleurs un isomorphisme, mais quand on regroupe par classes d'équivalence, ce n'est plus du tout le même point de vue (je dirais même que c'est le point de vue inverse), c'est là l'erreur.

En fait, en cherchant un peu dans mes textes, je me rends compte que certains auteurs font cette erreur, et d'autres non. Ces derniers disent seulement que la suite : 0->H->G->G/H->0 où H est un sous-groupe de G et la flèche H->G l'injection naturelle, est une suite exacte.

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 23:23

Mais y a aucune erreur c'est simplement... une notation!

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 23:27

Tu comprends vraiment pas que si tu choisis de noter 3Z pour l'image dans Z de i: 3Z->Z, qui a n associe 2n/3, alors tu as bien évidement Z/3Z=Z/2Z.... c'est simplement un tres mauvais choix de notation.

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 23:29

Et 0->3Z->Z->Z/2Z->0 est du coup exacte.
Mais personne de sain d'esprit ne noterait ca comme ca, mais comme 0->Z->Z->Z/2Z->0.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 23:45

Mais non, je ne suis pas d'accord, c'est véritablement une erreur, ce n'est pas un choix de notation.

mokassin @ 28-12-2019 à 23:27

Tu comprends vraiment pas que si tu choisis de noter 3Z pour l'image dans Z de i: 3Z->Z, qui a n associe 2n/3, alors tu as bien évidement Z/3Z=Z/2Z.... c'est simplement un tres mauvais choix de notation.

Tu veux dire i: 2Z-> Z ? Son image, c'est 3Z, ce n'est pas un choix de notation, et on affirme que Z/2Z = Z/3Z, B/A=C, et non pas B/i(A)=C, ce qui est une erreur.

On ne part pas du point de vue que la suite est donnée comme exacte car B/A=C (ce que tu as l'air de supposer), mais par définition parce que i(A->B)=ker(B->C).

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 23:54

coa347 @ 28-12-2019 à 23:45



mokassin @ 28-12-2019 à 23:27

Tu comprends vraiment pas que si tu choisis de noter 3Z pour l'image dans Z de i: 3Z->Z, qui a n associe 2n/3, alors tu as bien évidement Z/3Z=Z/2Z.... c'est simplement un tres mauvais choix de notation.

Tu veux dire i: 2Z-> Z ?

Non, je veux bien dire i: 3Z->Z.

Sur le reste, tu te trompes. Mais ca n'a pas vraiment grande importance en fait.
Si f:A->B est un morphisme de module, ce que l'on note (ici et en fait quasi tout le temps) B/A, c'est B/f(A).
Si i:3Z->Z est donné par n->2n/3, alors Z/3Z c'est... Z/i(3Z)=Z/2Z.
Bien sur comme on n'écrit jamais les fleches, c'est une mauvaise idée d'écrire les choses comme ca puisqu'il y a pleins de morphimes 3Z->Z, donc en general, soit on prend les notations les plus claires possibles.
Typiquement au lien de noter i:3Z->Z qui a n associe 2n/3n on notera plutot j:Z->Z qui à n associe 2n (3Z et Z sont des modules isomorphes). Soit on spécifie les morphismes.

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 28-12-19 à 23:59

D'ailleurs réalises tu que stricto sensu, si A->B->C est exacte, alors B/A n'a a priori aucun sens, meme si A->B est injective.
A n'est pas un sous machin de B, et ce que l'on note B/A, c'est B/f(A) (si f est le nom de la premier fleche). Si f est injective ca n'est vraiment pas une énorme difference.
Si A est un sous machin de B, mais que l'on prend pour premiere fleche, une morphisme  différent de l'inclusion de A dans B (que je fais noter j), alors B/A=B/f(A) ne sera pas isomorphe à B/A=B/j(A).
En pratique cela ne pose absolument jamais problème.
Sauf si l'on prend des notations absurdes.

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 29-12-19 à 00:08

Ce que tu veux dire c'est que si A est un sous module de B, et f une fleche rendant la suite suivante exacte: 0->A->B->C->0, alors on a pas nécéssairement B/f(A)=B/inc(A), c'est vrai, mais personne ne pense ca.
Ce que disent les auteurs que tu as l'air de lire c'est que quand on a une telle suite exacte, sous reserve d'identifier A et f(A), on a B/A=C, ce qui veut dire par définition B/f(A)=C et pas B/inc(A)=C.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 29-12-19 à 00:15

mokassin @ 28-12-2019 à 23:59

D'ailleurs réalises tu que stricto sensu, si A->B->C est exacte, alors B/A n'a a priori aucun sens, meme si A->B est injective.
A n'est pas un sous machin de B, et ce que l'on note B/A, c'est B/f(A) (si f est le nom de la premier fleche).

Je crois comprendre ce que tu veux dire. Puisque B/A ne veut rien dire (en règle générale), on sait que cela veut dire en fait B/f(A).

mokassin @ 28-12-2019 à 23:59

Si A est un sous machin de B, mais que l'on prend pour premiere fleche, une morphisme  différent de l'inclusion de A dans B (que je fais noter j), alors B/A=B/f(A) ne sera pas isomorphe à B/A=B/j(A).
En pratique cela ne pose absolument jamais problème.

Sauf si on le prend au pied de la lettre ...

Mais je ne connais peut-être pas suffisamment les suites exactes (et même pas du tout, je les découvre) pour avoir ce recul. Bon je te relirai plus attentivement demain.

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 29-12-19 à 00:25

coa347 @ 29-12-2019 à 00:15


Sauf si on le prend au pied de la lettre ...

Oui, mais je te rassure, en pratique ca n'arrive vrmnt jamais.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 29-12-19 à 13:37

Bonjour mokassin,

En fait, puisqu'il y a plein de morphismes 2Z->Z, et qu'on s'autorise à le noter Z->Z, n->3n (je crois que tu as inversé le 2 et le 3) au lieu de 3/2n , se cache la question derrière : à quoi servent les suites exactes ?

Et en fait, pour qu'il n'y ait aucune ambiguïté, il faut que l'injection soit en réalité une inclusion. C'est ce qui me convainc le plus : les auteurs qui ne font l'"erreur" parlent pour i d'une inclusion (ils le précisent bien comme un cas particulier) pour dire que B/A est isomorphe à C.

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 29-12-19 à 14:19

Les suites exactes sont un petit gadget qui sert à présenter de manière simple un certain type d'info qui apparaît absolument partout en maths.

Et injection ou inclusion c'est kif kif.
En vrai l'inclu n'est pas une bonne notion du pt de vue catégorique.
Et tu ne comprends pas que tous ces objets sont définis a des isomorphismes adequat pres.
Si A->B est une fleche alors B/A est le conoyau de cette fleche (et il depende de la fleche pas uniquement de A et B). Y a aucunement besoin que A soit inclus dans B ce qui n'a souvent meme pas de sens. Et tout ceci n'est defini qu'a isomorphisme pres.

Si 0->A->B->C->0 est exacte alors C est le conoyau de A->B et celui ci est defini a iso unique pres.

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 29-12-19 à 14:45

En vrai si tu veux te familiariser avec ca, essaie plutot de faire des exos de base. Pas forcement sur la combinatoire/algèbres des suites exactes elles même, mais plutot sur pourquoi elles apparaissent naturellement.

Tres vite tu vas voir que ce sera plus naturel pour toi de noter 0->A->B->C->0 une situation de quotient, que C=B/A, car c'est plus "souple" (la notion d'inclusion est tres "rigide" justement, on en a pas sépcialement besoin, surtout pour des objets définis à isomorphisme pres).

De la meme manière, et pour te donner un exemple, si M et N sont deux A-modules (ou des k-ev, ou des groupes abéliens). Alors on voit toujours M et N comme des sous trucs de M\oplus N. En vrai on a que des injections canoniques (et pour cause M\oplus N n'est défini qu'a iso unique pres), mais bien sur ca change vraiment rien.


Et qu'autant suite exacte courte et quotient c'est du pareil au même. Autant pour les suites exactes plus longues, il n'y a pas vraiment de manière simple de "résumer" l'info.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 30-12-19 à 11:39

Bonjour,

mokassin @ 29-12-2019 à 14:19

En vrai l'inclu n'est pas une bonne notion du pt de vue catégorique.
Et tu ne comprends pas que tous ces objets sont définis a des isomorphismes adequat pres.
Si A->B est une fleche alors B/A est le conoyau de cette fleche (et il depende de la fleche pas uniquement de A et B). Y a aucunement besoin que A soit inclus dans B ce qui n'a souvent meme pas de sens. Et tout ceci n'est defini qu'a isomorphisme pres.

Si 0->A->B->C->0 est exacte alors C est le conoyau de A->B et celui ci est defini a iso unique pres.

Je ne connais pas les catégories, ni les conoyaux. Par contre, je comprends bien (il me semble) la notion d'isomorphisme, et je reste sur mes positions : Z/2Z n'est pas isomorphe à Z/3Z, et un enchaînement qui aboutit à cela est pour moi une erreur.

Bon ce que je comprends de ce que tu me dis, c'est qu'on ne va définir que des suites exactes qui collent bien au schéma, c'est-à-dire où i est une inclusion implicite. On ne va pas s'amuser (parce que c'est inutile) à travailler avec des suites exactes qui ne seraient pas dans ce schéma.

Maintenant, à quoi reconnait-on parmi les injections, les inclusions implicites ? Par exemple, si I et J sont deux idéaux d'un anneau A, I \cap J \rightarrow \ I \oplus J, x \mapsto (x, -x) me parait en être une, bien que les ensembles ne soient pas de même nature. Cela, je ne me l'explique pas bien : pourquoi des fois ça va coller (l'isomorphisme entre B/A et C), et des fois non. Mais bon, cette question est inutile.

Posté par
mokassin
re : Suite exacte courte 30-12-19 à 11:45

Bon, je laisse tomber.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 30-12-19 à 12:00

De même.

Posté par
coa347
re : Suite exacte courte 30-12-19 à 17:48

En fait, je viens de me rendre compte que l'"erreur" est isolée, dans un seul de mes polys. Selon mes autres sources (4 autres), c'est bien B/i(A) isomorphe à C. Ouf ! Désolée.



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 1724 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 !