Programme de mathématiques MPSI, MP2I · semestre 2
a) Généralités
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| Contenus | Capacités et commentaires |
|---|---|
Groupe des permutations de l’ensemble $\{1, \dots, n\}$. | Notation $S_n$. |
Cycle, transposition. | Notation $(a_1\ a_2\ \dots\ a_p)$. |
Décomposition d’une permutation en produit de cycles à supports disjoints : existence, unicité, commutativité. | La démonstration n’est pas exigible, mais les étudiants doivent savoir décomposer une permutation. |
exo7 1306
Étudier le groupe des isométries du carré.
exo7 1307
Une permutation de l’ensemble de \(n\) éléments \(\{1,2,\ldots,n\}\) est une bije ...
exo7 1312
Soit \(K=\left\{\text{Id}, f_1,f_2,f_3\right\}\) où \(f_1,\) ...
exo7 1335
On appelle ordre d’un élément d’un groupe fini \((G,\ast)\) l’ordre du sous-groupe engendré dans ...
exo7 1400
On note \(R_n\) la rotation du plan de centre \(O\), d’angle ...
exo7 1402
Déterminer \(\text{card}(S_{3})\) et écrire tous les éléments de \(S_{3}\), puis ...
exo7 1403
On considère le groupe symétrique \(S_n\).
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 ...
exo7 1405
Représenter graphiquement les permutations suivantes. Les décomposer en produit de cycles à supports disjoints, puis en produits de transpositions. ...
exo7 1406
Soient \(a,b,c\) trois éléments distincts de \(\{1,...,n\}\). Calculer le produit ...
exo7 1407
Décrire tous les morphismes de groupe de \((\mathcal{S}_{n},\circ)\rightarrow (\{+1,-1\},\cdot)\), c’est les appli ...
exo7 1409
On note \(\mathcal{S}_n\) le groupe symétrique des permutations sur \(n\) élément ...
exo7 1410
Soit \(G\) un groupe d’ordre \(2n\) et \(H\) un ...
exo7 1411
Déterminer tous les éléments \(\sigma \in S_n\) tels que \(\sigma ^2=\sigma\). ...
exo7 1412
Rappeler \(\vert S_3\vert .\) Montrer que \(S_3\) ne contient pas d’élément d’o ...
exo7 1414
I
Soit \((G,\cdot)\) un groupe. On définit le centre
\(\mathcal{Z}(G)\) de ...
exo7 1415
Quel est l’ordre maximal d’un élément de \(S_4 ?\) De \(S_5 ?\) De ...
exo7 1417
Calculer \(Z(S_n)\) suivant les valeurs de \(n\in \N .\)
exo7 1418
Trouver la décomposition en produit de cycles à supports disjoints, la signature, l’ordre et une décomposition en produit de transpositions des per ...
exo7 1420
Le groupe \(G=\mathcal{S}_3\times \mathcal{S}_3\) est-il abélien ? Déterminer tous les sous-groupes de ...
exo7 1421
Quel est le nombre de \(k\)-cycles dans \(\mathcal{S}_k\) puis dans ...
exo7 1425
Montrer que dans \(\mathcal{S}_n\) on a \(f\circ (a,b)\circ f^{-1}=(f(a),f(b))\). ...
exo7 1426
Montrer que \(\mathcal{S}_n\) est isomorphe à un sous-groupe de ...
exo7 1427
Montrer que tout groupe fini est isomorphe à un sous-groupe de \(S_{n}\) (groupe symétrique) ...
exo7 2128
Déterminer tous les groupes d’ordre \(\leq 5\). En déduire qu’un groupe non commutatif possède au moins 6 éléments ...
exo7 2131
Déterminer tous les sous-groupes du groupe symétrique \(S_3\).
exo7 2665
Soient \(\sigma\) et \(\tau\) deux transpositions de ...
exo7 2667
Soit \(n\in\N^*\). Calculer la somme des nombres d’inversions de toutes les permutations de ...
exo7 2668
Matrices de permutation
Soit \(n\in\N^*\) et \(K\) un corps. Montrer que l ...
exo7 2669
Soit \(\sigma\in S_n\) et \(c=(a_1\ a_2\ \dots\ a_k)\) un cycle. Quelle est la na ...
exo7 2670
Expliciter les 24 rotations de l’espace laissant un cube de sommets \(A_1, A_2, \dots, A_8\) invariant.
D ...
exo7 2728
On définit une permutation \(\sigma\) de l’ensemble \(\{1, 2, \dots, 15\}\) par l ...
exo7 3074
Soit \(n \in \N^*\). Montrer que \({\cal S}_n\) est engendré par les ...
exo7 3075
Montrer que toute permutation de \({\cal S}_n\) s’écrit de manière unique : ...
exo7 3076
Calculer \((a\,b\,c) \circ (b\,c\,d)\).
exo7 3077
Soit \(n \in \N,n \ge 4\).
exo7 3078
Soit \(\sigma \in {\cal S}_n\). On note \(c\) le nombre de cycles à ...
exo7 3079
Soit \(\sigma \in S_n\). On appelle orbite de \(\sigma\) to ...
exo7 3080
Soient \(\sigma, \sigma' \in {\cal S}_n\). On dit que \(\sigma\) et ...
exo7 3081
Soit \(E\) un ensemble fini et \(f : {{\cal S}_E} \to {\C^*}\) un morphisme de gr ...
exo7 3082
Soit ...
exo7 3083
Soit \(E\) un ensemble ayant au moins trois éléments.
exo7 3084
Soit \(\sigma = (1\ 2\ \dots \ n) \in {\cal S}_n\). Trouver toutes les permutations ...
exo7 3085
Dans \({\cal S}_{10}\), quelles sont les permutations qui commutent avec ...
exo7 3086
Soit \(\sigma\) un \(k\)-cycle de \({\cal S}_n\) ...
exo7 3087
Trouver l’ordre maximal d’une permutation de \({\cal S}_{10}\).
exo7 3088
Soit \(H\) un sous-groupe de \({\cal S}_n\) d’ordre ...
exo7 3089
Combien y a-t-il de permutations de \({\cal S}_{26}\) comportant trois points fixes, deux 3-cycles, un 5-cycle, et ...
exo7 3254
Soient \(a,b,c\) les racines de \(X^3 + pX + q\), ...
exo7 3314
Soit \(\sigma \in S_n\) (groupe symétrique) et ...