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Niveau Licence Maths 1e ann
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Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ?

Posté par
quidam
27-12-14 à 14:14

Bonjour,

Je m'interroge sur un exercice dans un cours dont voici l'énoncé :

On considère le groupe S_3 des permutations sur un ensemble E à 3 éléments, par exemple E=\{1,2,2\}.

a) Décrire explicitement le groupe. Combien y a-t-il d'éléments ?
b) Montrer que S_3 n'est pas abélien. Quel est le centre de S_3.
c) Décrire tous les sous-groupes monogènes de S_3, combien y en a-t-il de différents ? Donner les ordres de chacun des éléments.
d) Le groupe S_3 est-il cyclique ?

a) On a Bien sûr le groupe S_3=\{e=Id, \sigma_1, \sigma_2, \tau_1, \tau_2, \tau_3\} des permutations, de cardinal 6! telles que :
e=Id=(123), \sigma_1=(231), \sigma_2=(312), \tau_1=(132), \tau_2=(321), \tau_3=(213).

b) On a \sigma_1\tau_1=\tau_3 et \tau_1\sigma_1=\tau_2, donc S_3 n'est pas abélien.
Pour le centre, je pense qu'il n'y a qu'avec Id qu'on a xy=yx pour tous éléments x[tex] et y[/tex] de S_3.

c) C'est à cette question que je bloque... Si vous pouviez m'aider à comprendre.

Merci d'avance.

Posté par
naizuki
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 15:12

Bonjour,
Attention, le cardinal de S3 est 3! = 6, pas 6!.

Comme il n'y a que 6 éléments, vous pouvez considérer les sous-groupes engendrés par chacun d'entre eux.
Id engendre {Id}, 1 engendre {Id, 1, 2}, etc.
On voit déjà que 1 et 2 engendrent le même sous-groupe.

N.

Posté par
Tonm
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 15:17

ce sont les cycles .......

Posté par
quidam
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 15:22

Bien sûr pour le 3!, c'était une coquille (inattention de ma part, pardon).

Je réfléchis aux réponses suivantes, merci.

Posté par
Tonm
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 15:24

ca plutot

Posté par
quidam
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 15:29

ah! Intéressant !

Posté par
quidam
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 15:31

Je suis toujours en train de chercher à savoir ce qu'est un sous-groupe monogène : il y aurait un sous-groupe de sous-groupe qui ne contiendrait qu'un seul élément et qui engendrerait le sous-groupe monogène, c'est ça ?

Posté par
naizuki
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 16:41

Un sous-groupe monogène est un sous-groupe qui peut être engendré par un seul élément.
S3 n'est pas un sous-groupe monogène de S3 car on ne peut pas trouver de singleton engendrant S3.
À l'inverse, {Id, 1} est un sous-groupe monogène, engendré par 1.

Posté par
Tonm
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 18:54

Pour la question 2) centre il y a une histoire j'ai oublié. se rassurer.

Posté par
quidam
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 27-12-14 à 20:34

Je ne comprends pas ce que tu dis Tonm...

Posté par
Tonm
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 28-12-14 à 04:10

Je voulais dire que le centre des groupes symétrique n'est pas en général trivial.!

Posté par
quidam
re : Un "sous-groupe" monogène, dans S3 ? 30-12-14 à 09:35

Citation :
S3 n'est pas un sous-groupe monogène de S3 car on ne peut pas trouver de singleton engendrant S3.


Je comprends mal cette affirmation : pour moi il est évident que S3 ne puisse être un sous-groupe monogène puisqu'il a 3! éléments... Il faudrait qu'il n'en ait qu'un, non ?

Dans l'exercice de départ, on parle de sous-groupe monogène ; d'après la définition il ne faut qu'un seul élément dans ce sous-groupe, et ils sont du type <x^n>. Quels peuvent être ces sous-groupes monogènes ?



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