[MATHS] Théorie des groupes.

Répondre
Partager Rechercher
Bonjour à tous et à toutes.
Voila je seche lamentablement sur un ptit exo,alors si le coeur vous en dit:

Soit G un groupe tel que le groupe des automorphismes de G soit monogène.
Montrer que G est abélien.

Je suis persuadé que c'est tout con...mais l'effet vacances est la... :-)
Monogène ça veut dire qu'il est engendré par un seul élément ? (ça me semble logique)
Ca tombe bien j'ai du mal avec la notion de groupe engendré par un élément, mais c'est dans le lien donné plus haut. (mon exam est passé alors bon... me demande comment j'ai pu avoir 8 en ayant autant de mal d'ailleurs)
Vu comme ça, je dirais :

soit f un élément de l'ensemble des automorphismes de (G,*), et u,v deux éléments de G, alors :
f(u*v) = f(u) * f(v)
Or l'ensemble des automorphismes de G est monogène, donc il est commutatif par rapport à (*).

D'où f(u*v) = f(u) * f(v) = f(v) * f(u) = f(v*u)
=> u*v = v*u (f bijective).
Donc G est commutatif par rapport à (*).

C'est peut être pas d'une rigueur à toute épreuve mais il doit y avoir du bon.
Bonne chance.
Citation :
Publié par Koubiak Bearbeard
Faisez de la bio, c'est plusse mieux.
Ou de l'anglais.
Sinon ça c'est les maths qu'on fait en informatique... Ben je préfère ça aux maths de physiciens
Citation :
Publié par LoL0
Or l'ensemble des automorphismes de G est monogène, donc il est commutatif par rapport à (*).
Euh, le groupe des commutatif n'est pas défini par rapport à la loi de composition plutôt?
Genre, ici, quels que soient f et g deux automorphismes de G, on a fog = gof...
Citation :
Publié par LoL0
D'où f(u*v) = f(u) * f(v) = f(v) * f(u) = f(v*u)
Tu fais commuter f(u) avec f(v), qui sont deux éléments de G, donc à priori ils ne commutent pas.

Je propose :

Soient a et b dans G. On note e l'élément neutre de G. Je note + la loi interne de G. On note f un automorphisme générateur de du groupe des automorphismes de G.

Le groupe des automorphismes étant monogène, on peut écrire que :

il existe n tel que a = [f^n](e), avec f^n désignant la composée nième de l'automorphisme f. En effet, il existe un automorphisme g tel quel g(e)=a, et cet automorphisme peut s'obtenir à partir de l'automorphisme générateur f.

De même, il existe p tel que b=[f^p](e). On suppose n>p, ce n'est pas restrictif.

Donc :

a+b = [f^n](e)+[f^p](e)= [f^p]( [f^(n-p)](e) )+[f^p](e)

Ensuite, j'utilise f(a+b)=f(a)+f(b) :

a+b = [f^p] ( [f^(n-p)(e)] + e )

L'élément neutre commute avec tous les éléments de G, donc :

a+b = [f^p] ( e + [f^(n-p)](e) )

Et on resimplifie

a+b = [f^p](e) + [f^n](e) = b+a

Donc G est abélien.

Conclusion : rien de plus pratique qu'un clavier pour écrire des composées de fonctions... [f^(n-p)](e), rien de plus lisible...
Citation :
Publié par Drachen
il existe n tel que a = f^n(e), avec f^n désignant la composée nième de l'automorphisme f. En effet, il existe un automorphisme g tel quel g(e)=a
Ah? Un automorphisme envoie forcément l'élément neutre sur l'élément neutre, pourtant.
Si f est un automorphisme, quel que soit a dans G, on a :
f(e)=f(a-a)=f(a)+f(-a)=f(a)-f(a)=e...
f(a)=f(-a) ?

Edit : oui je voulais dire f(-a)=-f(a) ?

Hmm ça rentre dans la définition, tu dis ? j'vais vérifier, ça m'étonne. Si ce n'est pas une définition, mais une conséquence directe, je veux bien la démo

Edit 2 : ah ui, f(e)=e... Ma démo tombe à l'eau
Citation :
Publié par Drachen
f(a)=f(-a) ?

Edit : oui je voulais dire f(-a)=-f(a) ?

Hmm ça rentre dans la définition, tu dis ? j'vais vérifier, ç a m'étonne. Si ce n'est pas une définition, mais une conséquence directe, je veux bien la démo
f(a) = f(a)+f(e)
f(a) = f(a)+f(-a)+(-f(-a))
f(a) = f(a+(-a))+(-f(-a))
f(a) = f(e)+(-f(-a))
f(a) = -f(-a)
Heu je crois que j'ai trouvé un contre-exemple... Sans toi Mardil, j'aurais démontré un truc faux, ce qui est très mal

Soit G = {0,1,2}, et la loi + définie par : 1+2 = 2 et 2+1 = 1 (0 est l'élément neutre).

Y'a deux automorphismes possibles : f tq f(1)=2 et f(2)=1, et l'identité, qu'on note g.

g=f² donc le groupe des automorphismes est bien monogène.

Pourtant, 1+2 ne vaut pas 2+1 donc G n'est pas abélien.

J'me trompe ?


Edit : j'm'en suis rendu compte sous la douche hier... J'crois jvais demander le ban de mon compte JOL...
Oui, tu te trompes, parce qu'avec la loi + que tu as défini, G n'est pas un groupe...
si G est un groupe, tu devrais avoir un élément inverse pour 1 et pour 2, et en l'occurrence, je n'en vois pas.
Citation :
Publié par Drachen
Soit G = {0,1,2}, et la loi + définie par : 1+2 = 2 et 2+1 = 1 (0 est l'élément neutre).
Soit j' ai mal compris ta construction, soit ton groupe est réduit au neutre (formellement : 1+2=2, donc 1+2-2=0 de la même façon 2=0) et alors le groupe des automorphismes est réduit à l' identité.

++
Citation :
Publié par Drachen
Heu je crois que j'ai trouvé un contre-exemple... Sans toi Mardil, j'aurais démontré un truc faux, ce qui est très mal

Soit G = {0,1,2}, et la loi + définie par : 1+2 = 2 et 2+1 = 1 (0 est l'élément neutre).

Y'a deux automorphismes possibles : f tq f(1)=2 et f(2)=1, et l'identité, qu'on note g.

g=f² donc le groupe des automorphismes est bien monogène.

Pourtant, 1+2 ne vaut pas 2+1 donc G n'est pas abélien.

J'me trompe ?

t'aurais du me demander avant là lol :d

Un groupe à 3 éléments est forcément isomorphe à celui là:

({e,a,b},*)


* e a b
e e a b
a a b e
b b e a


c'est à dire

+ 0 1 2
0 0 1 2
1 1 2 0
2 2 0 1


edit: un MP owned par un PSI en math
Répondre

Connectés sur ce fil

 
1 connecté (0 membre et 1 invité) Afficher la liste détaillée des connectés