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Programme de mathématiques MP, MPI

a) Compléments sur les groupes

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199 exercices
Texte officiel du programme
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.
L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 2003

Soit \(X = \left\{ A, B, C, D\right\}\) les sommets d’un carré du plan et ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2114

Soit \(G\) un groupe vérifiant ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2115

Soit \(G\) un groupe d’ordre pair. Montrer qu’il existe un élément \(x\in G\), ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2117

Soient \(G\) un groupe fini et \(m\) un entier premier à l’ordre de ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2120

Soit \(G\) un groupe et \(H,K\) deux sous-groupes de ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2122

(a) Montrer que les seuls sous-groupes de \(\Z\) sont de la forme \(n\Z\) où ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2123

On pose ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2124

Soit \(G\) un groupe abélien et \(a\) et ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2125

Soit \(G\) un groupe commutatif. Montrer que l’ensemble des éléments d’ordre fini de ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2126

Déterminer tous les sous-groupes de \(\mu_2 \times \mu_2\).

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2127

Soient \(G\) un groupe fini et commutatif et \(\{ G_i\} _{i\in I }\) la famille d ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2128

Déterminer tous les groupes d’ordre \(\leq 5\). En déduire qu’un groupe non commutatif possède au moins 6 éléments ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2129

Le centre d’un groupe \(G\) est l’ensemble \(Z(G)\) des éléments de ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2130

Soient \(G\) un groupe et \(H\) et \(K\) deux so ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2131

Déterminer tous les sous-groupes du groupe symétrique \(S_3\).

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2132

Montrer que dans un groupe d’ordre \(35\), il existe un élément d’ordre ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2133

Soit \(G\) un groupe d’ordre \(2p\) avec \(p\) u ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2134

Soient \(n\geq 0\) un entier et \(p\) un nombre premier tels que ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2135

Montrer que tout entier \(n>0\) divise toujours \(\varphi(2^n-1)\) (où ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2440

Soit \(G\) le groupe multiplicatif des matrices complexes d’ordre \(n\). Parmi le ...

L3 Théorie des groupes Groupe cyclique

exo7 2659

Montrer que tout sous-groupe d’un groupe cyclique est cyclique.

L3 Théorie des groupes Groupe cyclique

exo7 2660

Montrer qu’un groupe \(G\) dont les seuls sous-groupes sont \(G\) et ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2661

Soit \(G\) un groupe multiplicatif (c’est-à-dire dont la loi est notée multiplicativemen ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2662

Montrer que les éléments d’ordre fini d’un groupe commutatif \(G\) forment un sous-group ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2663

Soit \(G\) un groupe commutatif multiplicatif, \(a\) et ...

L3 Théorie des groupes Groupe cyclique

exo7 2664

Montrer qu’un groupe fini dont l’ordre est un nombre premier est cyclique.

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2665

Soient \(\sigma\) et \(\tau\) deux transpositions de ...

L1 Algèbre Arithmétique dans Z

exo7 287

Montrer que l’intersection de deux sous-groupes de \(\mathbb{Z}\) est un sous-groupe de ...

L1 Algèbre Arithmétique dans Z

exo7 289

Soit \(A\) une partie non vide de \(\mathbb{Z}\) ; montrer que la famille des sou ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2975

Soit \(G\) un groupe additif, et \(H,K,L\) trois sous-groupes de ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2976

Soit \(G\) un groupe fini et \(H,K\) deux sous-groupes de ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2978

Soit \(n \in \N^*\) et \(G = \Z/n\Z\). Soit ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2980

Soit \(G\) un groupe cyclique engendré par \(a\) d’ordre ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2982

Déterminer tous les sous-groupes finis de \((\C^*,\times)\).

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2983

Soient \(G\) et \(G'\) deux groupes et \(f\) ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2985

Soit \(G\) un groupe multiplicatif et \(a \in G\) d’ordre ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2986

Soit \(G\) un groupe n’ayant pas de sous-groupe non trivial. Montrer que \(G\) es ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2987

Soit \(n \in \N\), \(n \ge 3\). On note ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2988

Soit \(G\) un groupe fini de cardinal pair. Montrer qu’il existe un élément d’ordre 2. ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2989

Soit \(G\) un groupe fini de cardinal impair. Montrer que : ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2990

Soit \(G\) un groupe fini tel que : \(\forall\ x \in G,\ x^2 = e\).

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2991

Déterminer tous les groupes finis de cardinal 6 (on admettra que dans un tel groupe, il existe un élément ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2992

Soit \(E = \R \setminus \{0,1\}\), et \(f : E \to E, x \mapsto {\frac 1x}\), ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2994

Soit \(G\) un groupe fini et \(H\) un sous-groupe de ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2995

Soient \(H,K\) deux sous-groupes d’un groupe \(G\). Pour ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 2996

Soit \(G\) un groupe commutatif fini d’ordre \(n = ab\) avec ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2997

Soit \(H\) un sous-groupe additif de \(\Q\) engendré par un nombre f ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2999

Soit \(p\) un entier naturel premier. On appelle \(G\) l’ensemble des ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 3001

Soit \(G\) un groupe fini de cardinal \(p^k\) où ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 3002

On considère le groupe \(G = \Z^2\). Une base de ...