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Programme de mathématiques MP, MPI

a) Compléments sur les groupes

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199 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Intersection de sous-groupes.
Sous-groupe engendré par une partie. Partie génératrice d’un groupe.
Sous-groupes du groupe $(\mathbb{Z},+)$.
Groupe $(\mathbb{Z}/n\mathbb{Z},+)$. Générateurs de $\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}$.
Groupe monogène, groupe cyclique.
Groupe des racines $n$-ièmes de l’unité.
Tout groupe monogène infini est isomorphe à $(\mathbb{Z},+)$. Tout groupe monogène fini de cardinal $n$ est isomorphe à $(\mathbb{Z}/n\mathbb{Z},+)$.
Ordre d’un élément d’un groupe.
Si $x$ est d’ordre fini $d$ et si $e$ désigne le neutre de $G$, alors, pour tout $n\in\mathbb{Z}$, $x^n=e\iff d\mid n$.
L’ordre de $x$ est le cardinal du sous-groupe de $G$ engendré par $x$.
L’ordre d’un élément d’un groupe fini divise le cardinal du groupe.
La démonstration n’est exigible que pour $G$ commutatif.
L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1305

Montrer que les transformations géométriques qui conservent globalement un rectangle forment un groupe. Faire l’étude de ce groupe.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1306

Étudier le groupe des isométries du carré.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1309

Montrer qu’il existe une seule table possible pour un groupe d’ordre \(3\). Est-ce vrai pour ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1319

Montrer que si \(H\) et \(K\) sont des sous-groupes de ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1320

Si \(G\) est un groupe, on appelle centre de \(G\) et on note ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1324

Déterminer le sous-groupe de \(\Zz\) engendré par les entiers 24, 36 et \(-54.\) ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1325

Les questions sont indépendantes. Soit \(j\) le nombre complexe ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 1326

Soit \(G\) un groupe engendré par \(a\) et ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1327

Soit \(G\) un sous-groupe de \((\Rr,+)\) avec ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1328

Soit \(G\) un groupe. Montrer que l’ensemble \(Aut(G)\) des automorphismes de ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1330

Si \(K\) est un sous-groupe de \(H\) et \(H\) un ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1331

Soit \((G,.)\) un groupe. Montrer l’équivalence de:

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1333

Quel est le plus petit sous-groupe de \((\Rr,+)\) (resp. de \((\Rr^*,\times)\)) c ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1335

On appelle ordre d’un élément d’un groupe fini \((G,\ast)\) l’ordre du sous-groupe engendré dans ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1338

Soit le groupe \(G=\Zz/12\Zz\).

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 1341

Soient \(G\) un groupe et \(x, y\in G\) des éléments qui commutent et d’ordres re ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 1342

Le groupe \((\Q ,+)\) est-il monogène ?

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 1343

Décrire tous les homomorphismes de groupes de \({\Zz}\) dans \({\Zz}\). Détermine ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1350

Montrer que \(\mathbb{U}_2 \times \mathbb{U}_3\) est isomorphe à \(\mathbb{U}_6\) ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1351

Soit \(G\) un groupe.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1369

Montrer que \(\overline{k}\) est inversible dans l’anneau \(\Zz {/}n\Zz\) si et s ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1385

On suppose que \(\varphi\) est un isomorphisme de \((G,\ast)\) sur ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 1386

Soient \(p\) un nombre premier et \(G\) un groupe d’ordre ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 1387

Soit \(G\) un groupe d’ordre \(pn\) avec \(p\) p ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1388

Déterminer (à isomorphisme près) tous les groupes d’ordre \(4 .\)

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1390

Montrer que tout morphisme de groupes de \(\Q\) dans un groupe fini \(G\) est tri ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1392

Soit \(G\) un groupe fini de cardinal \(2n\) ( ...

L2 Algèbre Arithmétique

exo7 1393

Donner la liste des générateurs de \((\Z /n\Z ,+) .\)

L2 Algèbre Arithmétique

exo7 1394

Soit le groupe \(G\) (additif) \(\Zz/40\Zz.\)

L2 Algèbre Arithmétique

exo7 1395

Montrer qu’il n’existe aucun élément d’ordre 3 dans le groupe \(\Zz/2\Zz\times \Zz/4\Zz.\)

L2 Algèbre Arithmétique

exo7 1396

Soit \(f\) un morphisme de groupes de \(\Zz/15\Zz\) dans ...

L2 Algèbre Arithmétique

exo7 1397

Soit \(G\) le groupe-produit ...

L2 Algèbre Arithmétique

exo7 1398

Soit \(f:\Zz \to \Zz/3\Zz \times \Zz/5\Zz\) définie par ...

L2 Algèbre Arithmétique

exo7 1399

Les groupes \(\Zz/8\Zz,\) \(\left(\Zz/2\Zz\right)\times \left(\Zz/4\Zz\right)\) e ...

L2 Algèbre Arithmétique

exo7 1400

On note \(R_n\) la rotation du plan de centre \(O\), d’angle ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1402

Déterminer \(\text{card}(S_{3})\) et écrire tous les éléments de \(S_{3}\), puis ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1404

Comment passer de 1234 à 2314 en échangeant seulement deux chiffres à chaque étape ? Y a-t-il plusieurs façons d’y parvenir ? Même question pour 12 ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1410

Soit \(G\) un groupe d’ordre \(2n\) et \(H\) un ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1415

Quel est l’ordre maximal d’un élément de \(S_4 ?\) De \(S_5 ?\) De ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1420

Le groupe \(G=\mathcal{S}_3\times \mathcal{S}_3\) est-il abélien ? Déterminer tous les sous-groupes de ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1425

Montrer que dans \(\mathcal{S}_n\) on a \(f\circ (a,b)\circ f^{-1}=(f(a),f(b))\). ...

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange

exo7 1434

Soit \(G\) un groupe non réduit à un élément. Un sous-groupe \(M\) de ...

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange solution

exo7 1435

Déterminer tous les sous-groupes de \(\Zz/8\Zz.\)

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange

exo7 1436

Montrer que le groupe-quotient \(\Cc/\Rr\) est isomorphe à \(\Rr.\)

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange

exo7 1437

Soit \(G\) le groupe \(\Qq/\Zz\). Si \(q\in\Q\), ...

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange solution

exo7 1438

Décrire le groupe-quotient \(\Rr^{*}/\Rr_{+}^{*}\) et montrer qu’il est isomorphe à ...

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange

exo7 1439

Montrer que tout quotient d’un groupe monogène est monogène.

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange

exo7 1440

Soient \(G\) le groupe-produit ...

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange solution

exo7 1446

Soit \(G\) le sous-groupe de \(Gl(2, \R )\) engendré par les matrices ...

L3 Théorie des groupes Groupe quotient, théorème de Lagrange solution

exo7 1447

Les questions sont indépendantes.