Programme de mathématiques MP, MPI
a) Compléments sur les groupes
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| Contenus | Capacités et commentaires |
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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. |
exo7 6495
Montrer que \(\Q /\Z\) est un groupe abélien infini dont tout élément est d’ordre fini. En déduire qu’il ne peut p ...
exo7 6496
Soit \(G\) un groupe fini abélien. Montrer que pour tout diviseur \(d\) de ...
exo7 6497
Trouver les invariants et la décomposition canonique du groupe abélien fini dont les diviseurs élémentaires (appellées aussi invariants p ...
exo7 7290
Soit \((G,\star)\) un groupe. Donner la définition du sous-groupe engendré par une partie ...
exo7 7291
Dire si les couples suivants sont des groupes : \((\Z,+)\) ; \((\Z,\times)\) ; ...
exo7 7293
Soit \(H\) un sous-groupe de \((\Z,+)\) contenant ...
exo7 7294
Soit \(a\) et \(b\) deux entiers non tous nuls et ...
exo7 7295
Déterminer \(45\Z \cap 60\Z\).
exo7 7302
Ecrire les tables d’opération dans l’anneau \(\Z/6\Z\).
exo7 7304
Déterminer l’ordre de \(\overline{2}\) dans \((\Z/10\Z,+)\).
exo7 7309
Le but de cet exercice est de déterminer tous les morphismes d’anneaux de \(\Z/10\Z\) dans un ...
exo7 7326
On note \(\mathbb{F}_{11}\) le corps fini \(\Z/11\Z\). Considérons le groupe ...
exo7 7343
La compléter.
exo7 7344
Considérons le groupe \(\displaystyle\left(\mathbb{F}_{53} \right)^\times\). Quels sont les ordres possibles d’un ...
exo7 7350
Considérons le groupe \((\Zz , +)\). Le sous-ensemble \(4\Zz\) est par définition ...
exo7 7354
Montrer que tout groupe cyclique d’ordre \(n\) est isomorphe à \(\Z/n\Z\).
exo7 7355
Montrer que les deux permutations \(\tau=(1,2)\) et \(c=(1,2,3)\) engendrent le g ...
exo7 7358
Montrer que le groupe \(GL_2(\mathbb{F}_2)\) des matrices inversibles de taille ...
exo7 7359
Enoncer le théorème de Lagrange.
exo7 7361
Montrer que \(1\) est dans le sous-groupe de \((\Z,+)\) engendré par ...
exo7 7362
Le sous-ensemble \(28\Z+18\Z\) de \(\Z\) est-il un sous-groupe de ...
exo7 7363
Quels sont les ordres possibles des éléments d’un groupe d’ordre \(6\) ?
exo7 7364
Dans le groupe \(\mathcal{S}_7\) des permutations de l’ensemble fini ...
exo7 7367
Quels sont les éléments inversibles de l’anneau \((\Z/11\Z)\) ?
exo7 7369
Soit \(G\) un groupe, \(e\) son élément neutre et ...
exo7 7373
Voici la table d’un groupe \(G\). Quel est l’ordre de \(G\) ? Le groupe ...
exo7 7375
Quelle loi fait de l’ensemble de inversibles de l’anneau \(\Z/17\Z\) un groupe ? Ce groupe est-il cyclique ?
exo7 7376
Combien l’anneau \(\Z/24\Z\) a-t-il d’éléments inversibles ?
exo7 7378
Sur le cercle unité, on a marqué les éléments du groupe des racines de l’unité d’ordre \(8\). Soit ...
exo7 7381
Donner un isomorphisme entre \(\Z/24\Z\) et un groupe produit.
exo7 7384
Voici la table d’un groupe \(G\). Quel est l’ordre de \(G\) ? Le groupe ...
exo7 7386
Quels sont les ordres possibles des éléments de \(\left((F_{19})^\times ,\times\right)\) ?
exo7 7388
Rappeler la liste à isomorphisme près des groupes d’ordre \(4\).
exo7 7394
Considérons le groupe \(\displaystyle\left(\mathbb{F}_{41} \right)^\times\). Quels sont les ordres possibles d’un ...
exo7 7396
Enoncer le théorème de Lagrange.
exo7 7402
Les groupes \(\Z/9\Z\) et \(\Z/3\Z\times \Z/3\Z\) sont-ils isomorphes ?
exo7 7404
Alice et Bernard décident d’utiliser l’algorithme d’El Gamal. Il utilise le corps \(\mathbb{F}_{13}\) avec l’éléme ...
exo7 7405
Énoncer le théorème de Lagrange.
exo7 7407
Montrer que \(1\) est dans le sous-groupe de \((\Z,+)\) engendré par ...
exo7 7719
Soit \(G\) un groupe fini. Soit \(p\) le plus petit facteur premier de l’ordre de ...
exo7 7721
Soit \(G\) un groupe et \(f~:G\to A\) un morphisme de groupes de ...
exo7 7730
Le groupe symétrique \(\mathcal{S}_5\) a-t-il un élément d’ordre \(6\) ?
exo7 7764
Montrer qu’un groupe d’ordre \(p^3q\) (avec \(p\) premier et ...
exo7 7766
Si \(c\) est le cycle \((1,2,3,4,5,6)\), \(c^2\) ...
exo7 7770
Soit \(G\) le sous-groupe de \(\mathcal{S}_7\) engendré par ...
exo7 7775
Soit \(G\) un groupe, \(a\) et \(b\) deux élémen ...
exo7 7842
Combien le groupe \(\mathcal{A}_5\) a-t-il d’éléments d’ordre \(3\) ?
exo7 7874
Le groupe \(\mathcal{S}_n\) est-il simple ?
exo7 7898
Soit \(D_8\) le groupe des isométries du carré. Déterminer un morphisme injectif de groupes de ...