Structures algébriques problèmes de compréhension

Le problème exposé dans ce sujet a été résolu.

Bonjour,

Je suis en ce moment un cours sur les structures algébriques, néanmoins il y a deux trois notions je ne comprend pas très bien. Voici mes questions naïves : - Dans mon cours on voit souvent la notation : $E[x]$. Je sais que lorsqu’on a un ensemble et que celui-ci est suivit de crochets $[.]$ cela signifie que l’on parle de polynômes. Par exemple si je ne me trompe pas : $x^2+1 \in \mathbb{N}[x]$. Mais lorsqu’il y a plusieurs variables la définition est toujours la même ? Par exemple est ce que : $ix^4+y^{23} \in \mathbb{C}[x, y]$ ?

  • En dehors de cette simple notation, que veut dire la notation : $E[x]/(x^2)$ ? Je ne comprend pas la notation de division ? Que signifie par exemple : $\mathbb{N}[x]/(x^2)$ ?

  • Mon cours sur les structures algébriques est bourré de définition (morphisme de groupes, anneaux, corps, idéaux…), néanmoins j’ai du mal à voir à quoi tout cela sert ? Je crois que c’est pratique en théorie algébrique des nombres mais j’aimerais avoir des exemples un peu plus parlant ;) ?

Merci de m’avoir lu !

Par exemple est ce que : $ix^4+y^{23} \in \mathbb{C}[x, y]$ ?

Oui.

  • En dehors de cette simple notation, que veut dire la notation : $E[x]/(x^2)$ ? Je ne comprend pas la notation de division ? Que signifie par exemple : $\mathbb{N}[x]/(x^2)$ ?

Il faut avant que tu comprennes la notion d’idéal. Après c’est un quotient pour une certaine relation d’équivalence.

L’idée sous-jacente, c’est qu’on efface les termes en $x^2$.

  • Mon cours sur les structures algébriques est bourré de définition (morphisme de groupes, anneaux, corps, idéaux…), néanmoins j’ai du mal à voir à quoi tout cela sert ? Je crois que c’est pratique en théorie algébrique des nombres mais j’aimerais avoir des exemples un peu plus parlant ;) ?

Ça sert partout dès qu’il y a de la théorie algébrique des nombres ou de la géométrie.

Pour un exemple un peu plus parlant, ça va dépendre de ce que tu sais faire. Mais par exemple si tu cherches à étudier la géométrie du cercle $x^2+y^2-1=0$, ça correspond à l’étude de $\mathbf R[x,y]/(x^2+y^2-1)$.

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Merci beaucoup pour ta réponse !

Effectivement je vais étudier cette notion d’idéal plus en détails . Je comprend bien ton exemple néanmoins on peut faire l’étude du cercle : $x^2+y^2-1=0$ sans pour autant savoir que cela correspnd à l’étude de : $\mathbb{R}[x, y]/(x^2+y^2-1)$ ?

Ok merci ! Je pense que je manque d’expérience de toute façon.

D’ailleurs on est d’accord que si on a le magma suivant : $(E, \times)$ (tel que la LCI soit la multiplication) et que $E$ est un groupe alors on a nécessairement : $ Card(E) = +\infty$ ? Même chose pour tous les sous groupes de $E$. Merci !

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Bah il y en a énormément des groupes finis. Tous les $\mathbf Z/n\mathbf Z$ en sont. Après tu peux même en construire d’autres facilement en prenant des produits. Sans oublier aussi tous les groupes non commutatifs comme les sous-groupes des groupes symétriques.

La classification des groupes finis est largement lacunaire. On a une idée de la classification des groupes finis simples (qui sont assez rares), mais ça ne suffit pas du tout à comprendre les groupes finis généraux.

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Merci beaucoup pour ta réponse ! Je comprends mieux…

Juste pour finir, on dit que deux groupes sont isomorphe lorsqu’il existe un isomorphisme entre ces deux groupes ?

De même par exemple, si on me demande en exercice de trouver tous les automorphisme de $(\mathbb{Z}, \times)$ cela revient à trouver toutes les fonctions :

$$f:\mathbb{Z} \rightarrow \mathbb{Z}, f(xy) = f(x)\cdot f(y)$$

? Merci !

Juste pour finir, on dit que deux groupes sont isomorphe lorsqu’il existe un isomorphisme entre ces deux groupes ?

Oui

De même par exemple, si on me demande en exercice de trouver tous les automorphisme…

Non. Ça ce serait juste un morphisme (en rajoutant la condition $f(0)=0$). Pour avoir un automorphisme il faut que le morphisme soit inversible.

Ok merci ! Donc si on note $S$ l’ensemble des fonctions effectuant un morphisme et $S'$ l’ensemble des fonctions réalisant un automorphisme on a : $S'$ qui est inclut dans $S$ et ainsi pour trouver $S'$ il me suffit de trouver dans $S$ toutes les fonctions bijectives. Je me trompe ?

Merci beaucoup d’avoir pris le temps de m’aider.

En fait le problème c’est qu’en ce moment je suis un cours d’algèbre mais il est bourré de définition un peu imbitable… Donc si tu avais un livre ou pdf clair et sympa sur le sujet ce ne serait pas de refus ;)

Il y a le poly de O. Debarre (Algèbre 1) qui est très complet mais difficile en première approche. Sinon il y a aussi le livre de Calais sur la théorie des groupes qui est bien écrit. En anglais il y a le livre de Lang (Algebra) qui est un grand classique.

Après sur le net il y a un très grand nombre de ressources. À toi aussi de trouver ce qui te plaît le plus …

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