Programme de mathématiques MPSI, MP2I · semestre 1
Structures algébriques usuelles
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Cette section a pour but l’introduction des notions les plus élémentaires relatives aux groupes, anneaux, corps, afin de traiter de manière unifiée un certain nombre de situations.
exo7 7159
Soit \(\mathcal T=ABC\) un triangle équilatéral et \(G=Isom(\mathcal T)\) son gro ...
exo7 7160
Soit \(\mathcal T=ABC\) un triangle isocèle non équilatéral. Déterminer son groupe d’isométries ainsi qu’un isomor ...
exo7 7161
Soit \(\mathcal C=ABCD\) un carré plein du plan (c’est-à-dire l’enveloppe convexe de ses sommets) et ...
exo7 7162
Soit \(\mathcal C=ABCD\) un rectangle plein, non carré. Déterminer son groupe d’isométries, et préciser un isomorp ...
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 7292
Soit \((E,\star)\) un ensemble muni d’une loi interne associative avec un élément neutre, noté ...
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 7296
L’application \(F~:(\Z,+)\to (\Z,+)\), \(n\mapsto 1\) est-elle un morphisme de gr ...
exo7 7297
Soit \(F\) un morphisme de groupes de \((\Z,+)\) dans lui-même. Montrer qu’il suf ...
exo7 7298
Soit \(E=\{a,b\}\) un ensemble à deux éléments. On cherche à déterminer toutes les structures de groupes sur cet e ...
exo7 7299
Soit \(E = \Q^2 \setminus \{(0,0)\}\), et \(\star\) la loi de composition interne ...
exo7 7300
Soit \(E\) un ensemble, on note \(\mathcal{P}(E)\) l’ensemble des parties de ...
exo7 7301
Soit \(G\) un groupe tel que \(\forall x\in G, x\star x=e_G\).
Montrer que ...
exo7 7302
Ecrire les tables d’opération dans l’anneau \(\Z/6\Z\).
exo7 7303
Montrer que \(\Z \times \Z\) peut être muni d’une structure naturelle d’anneau.
exo7 7304
Déterminer l’ordre de \(\overline{2}\) dans \((\Z/10\Z,+)\).
exo7 7305
Déterminer les puissances de \(2\) modulo \(9\). Que dire du groupe ...
exo7 7306
Soit \(m\) et \(n\) deux entiers naturels non nuls premiers entre eux. On a vu co ...
exo7 7308
Voici la table d’un groupe fini. Déterminer l’ordre de \(a\).
...
exo7 7309
Le but de cet exercice est de déterminer tous les morphismes d’anneaux de \(\Z/10\Z\) dans un ...
exo7 7310
L’équation \(x^3 + x + 1 = 0\) a-t-elle des solutions dans \(\Z/2\Z\).
exo7 7312
Soit \(p\) un nombre premier impair. Quels éléments de \((\Z/p\Z)^\times\) sont l ...
exo7 7313
Dans l’anneau \(\Z /3 \Z\), calculer \((a+b)^3\) où ...
exo7 7314
\(20606\) appartient-il à \(14443 + 3079 \Z\) ?
exo7 7315
Soit \(D ~:~ \R[X] \rightarrow \R[X]\) l’application de dérivation. Est-ce un morphisme de groupes ? Un morphisme ...
exo7 7321
Déterminer les racines de \(X^2 - 1\) dans \(\Z/8\Z\). Comparer leur nombre au de ...
exo7 7323
Montrer que \(X^2 + 4\) est irréductible dans \(\Z[X]\) mais réductible dans ...
exo7 7324
Donner la définition d’un groupe.
exo7 7325
L’entier \(51606\) appartient-il à \(2569 + 247\Z\) ?
exo7 7326
On note \(\mathbb{F}_{11}\) le corps fini \(\Z/11\Z\). Considérons le groupe ...
exo7 7327
Déterminer la liste des inversibles de \(\Z/15\Z\). Déterminer l’ordre de chaque élément dans ...
exo7 7331
Le polynôme \(X^2+1\) est-il irréductible dans \(\mathbb{F}_3[X]\) ?
exo7 7332
Montrer que le polynôme \(X^3+X+1\) est irréductible dans \(\mathbb{F}_2[X]\). ...
exo7 7336
Considérons l’anneau \(\Z[i\sqrt{3}]\), le sous-anneaux de \(\C\) engendré par ...
exo7 7343
La compléter.
exo7 7344
Considérons le groupe \(\displaystyle\left(\mathbb{F}_{53} \right)^\times\). Quels sont les ordres possibles d’un ...
exo7 7348
Alice et Bernard décident d’utiliser l’algorithme d’El Gamal. Il utilise le corps \(\mathbb{F}_{19}\) avec l’éléme ...
exo7 7349
Soit \((E,\star)\) un ensemble muni d’une loi de composition interne associative avec un élément neutre, noté ...
exo7 7350
Considérons le groupe \((\Zz , +)\). Le sous-ensemble \(4\Zz\) est par définition ...
exo7 7351
Soit \(E\) un ensemble et \(\mathcal{P}(E)\) l’ensemble de ses parties.
exo7 7352
Soit \(E=\{a,b\}\) un ensemble à deux éléments. On cherche à déterminer toutes les structures de groupe sur cet en ...
exo7 7353
Soit \(G\) un ensemble muni d’une relation d’ordre \(\leq\) et d’une structure de ...
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 7356
Donner la liste des permutations du groupe symétrique \(\mathcal{S}_4\).
exo7 7358
Montrer que le groupe \(GL_2(\mathbb{F}_2)\) des matrices inversibles de taille ...
exo7 7359
Enoncer le théorème de Lagrange.