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Programme de mathématiques MP, MPI

a) Compléments sur les groupes

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199 exercices
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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.
L3 Algèbre et théorie des nombres Groupe fini

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 ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Groupe fini

exo7 6496

Soit \(G\) un groupe fini abélien. Montrer que pour tout diviseur \(d\) de ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Groupe fini

exo7 6497

Trouver les invariants et la décomposition canonique du groupe abélien fini dont les diviseurs élémentaires (appellées aussi invariants p ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7290

Soit \((G,\star)\) un groupe. Donner la définition du sous-groupe engendré par une partie ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7291

Dire si les couples suivants sont des groupes : \((\Z,+)\) ; \((\Z,\times)\) ; ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7293

Soit \(H\) un sous-groupe de \((\Z,+)\) contenant ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7294

Soit \(a\) et \(b\) deux entiers non tous nuls et ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7295

Déterminer \(45\Z \cap 60\Z\).

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7302

Ecrire les tables d’opération dans l’anneau \(\Z/6\Z\).

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7304

Déterminer l’ordre de \(\overline{2}\) dans \((\Z/10\Z,+)\).

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7309

Le but de cet exercice est de déterminer tous les morphismes d’anneaux de \(\Z/10\Z\) dans un ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7326

On note \(\mathbb{F}_{11}\) le corps fini \(\Z/11\Z\). Considérons le groupe ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7343

La compléter.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7344

Considérons le groupe \(\displaystyle\left(\mathbb{F}_{53} \right)^\times\). Quels sont les ordres possibles d’un ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7350

Considérons le groupe \((\Zz , +)\). Le sous-ensemble \(4\Zz\) est par définition ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7354

Montrer que tout groupe cyclique d’ordre \(n\) est isomorphe à \(\Z/n\Z\).

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7355

Montrer que les deux permutations \(\tau=(1,2)\) et \(c=(1,2,3)\) engendrent le g ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7358

Montrer que le groupe \(GL_2(\mathbb{F}_2)\) des matrices inversibles de taille ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7359

Enoncer le théorème de Lagrange.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7361

Montrer que \(1\) est dans le sous-groupe de \((\Z,+)\) engendré par ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7362

Le sous-ensemble \(28\Z+18\Z\) de \(\Z\) est-il un sous-groupe de ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7363

Quels sont les ordres possibles des éléments d’un groupe d’ordre \(6\) ?

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7364

Dans le groupe \(\mathcal{S}_7\) des permutations de l’ensemble fini ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7367

Quels sont les éléments inversibles de l’anneau \((\Z/11\Z)\) ?

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7369

Soit \(G\) un groupe, \(e\) son élément neutre et ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7373

Voici la table d’un groupe \(G\). Quel est l’ordre de \(G\) ? Le groupe ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7375

Quelle loi fait de l’ensemble de inversibles de l’anneau \(\Z/17\Z\) un groupe ? Ce groupe est-il cyclique ?

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7376

Combien l’anneau \(\Z/24\Z\) a-t-il d’éléments inversibles ?

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7378

Sur le cercle unité, on a marqué les éléments du groupe des racines de l’unité d’ordre \(8\). Soit ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7381

Donner un isomorphisme entre \(\Z/24\Z\) et un groupe produit.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7384

Voici la table d’un groupe \(G\). Quel est l’ordre de \(G\) ? Le groupe ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7386

Quels sont les ordres possibles des éléments de \(\left((F_{19})^\times ,\times\right)\) ?

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7388

Rappeler la liste à isomorphisme près des groupes d’ordre \(4\).

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7394

Considérons le groupe \(\displaystyle\left(\mathbb{F}_{41} \right)^\times\). Quels sont les ordres possibles d’un ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7396

Enoncer le théorème de Lagrange.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7402

Les groupes \(\Z/9\Z\) et \(\Z/3\Z\times \Z/3\Z\) sont-ils isomorphes ?

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 7404

Alice et Bernard décident d’utiliser l’algorithme d’El Gamal. Il utilise le corps \(\mathbb{F}_{13}\) avec l’éléme ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7405

Énoncer le théorème de Lagrange.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 7407

Montrer que \(1\) est dans le sous-groupe de \((\Z,+)\) engendré par ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Groupe fini

exo7 7719

Soit \(G\) un groupe fini. Soit \(p\) le plus petit facteur premier de l’ordre de ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Groupe fini

exo7 7721

Soit \(G\) un groupe et \(f~:G\to A\) un morphisme de groupes de ...

L3 Théorie des groupes Groupe cyclique

exo7 7730

Le groupe symétrique \(\mathcal{S}_5\) a-t-il un élément d’ordre \(6\) ?

L3 Théorie des groupes Groupe cyclique

exo7 7764

Montrer qu’un groupe d’ordre \(p^3q\) (avec \(p\) premier et ...

L3 Théorie des groupes Groupe cyclique

exo7 7766

Si \(c\) est le cycle \((1,2,3,4,5,6)\), \(c^2\) ...

L3 Théorie des groupes Groupe cyclique

exo7 7770

Soit \(G\) le sous-groupe de \(\mathcal{S}_7\) engendré par ...

L3 Théorie des groupes Groupe cyclique

exo7 7775

Soit \(G\) un groupe, \(a\) et \(b\) deux élémen ...

L3 Algèbre et théorie des nombres Forme bilinéaire

exo7 7842

Combien le groupe \(\mathcal{A}_5\) a-t-il d’éléments d’ordre \(3\) ?

L3 Théorie des groupes Groupe symétrique, décomposition en cycles disjoints, signature

exo7 7874

Le groupe \(\mathcal{S}_n\) est-il simple ?

L3 Algèbre et théorie des nombres Forme bilinéaire

exo7 7898

Soit \(D_8\) le groupe des isométries du carré. Déterminer un morphisme injectif de groupes de ...