Programme de mathématiques MP, MPI
a) Compléments sur les groupes
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| Contenus | Capacités et commentaires |
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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. |
exo7 3003
Soit \(G\) un groupe fini de cardinal \(n\). Montrer qu’il existe une partie g ...
exo7 3004
Soit \(G\) un groupe ayant un nombre fini de sous-groupes. Montrer que \(G\) est ...
exo7 3020
Soit \(G\) un groupe additif et \(A = \{ \text{morphismes } f : G \to G\}\).
exo7 3026
Chercher les structures de corps à 4 éléments.
exo7 3027
Soit \(K\) un corps fini. Pour \(x\in K^*\) on note ...
exo7 3064
Soit \(H\) un sous-groupe additif de \(\R\), ...
exo7 3074
Soit \(n \in \N^*\). Montrer que \({\cal S}_n\) est engendré par les ...
exo7 3076
Calculer \((a\,b\,c) \circ (b\,c\,d)\).
exo7 3084
Soit \(\sigma = (1\ 2\ \dots \ n) \in {\cal S}_n\). Trouver toutes les permutations ...
exo7 3108
Soient \(p,q\) premiers impairs tels que \(q\mid2^p-1\). Montrer que ...
exo7 3156
Montrer que pour tout entier \(a\) impair et tout \(n\ge 3\) : ...
exo7 326
Dans \(\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}\), écrire l’ensemble des multiples de \(\bar x\), c ...
exo7 3441
On note \(SL_n( K) = \{ M \in \mathcal{M}_n(K) \text{ tq } \det M = 1 \}\).
exo7 4720
Soit \(A =\{ n+p\sqrt2 \text{ tq } n,p \in \N,\ n+p\sqrt2 > 0,\ n^2-2p^2 = 1\}\). Montrer que ...
exo7 4956
Soit \(G\) un sous-groupe fini de déplacements du plan.
exo7 5218
Montrer que les sous groupes du groupe \((\Rr,+)\) sont soit de la forme \(a\Zz\) ...
exo7 5354
Démontrer que \(S_n\) est engendré par ...
exo7 5356
Démontrer que \(S_n\) est engendré par \(\tau_{1,2}\) et le cycle ...
exo7 5357
Soit \((G,\times)\) un groupe. Montrer que \((G,\times)\) est isomorphe à un sous ...
exo7 6369
Soit \(G\) un groupe et \(S\) une partie de ...
exo7 6370
Soit \(G\) un groupe et \(A\), \(B\) deux sous-g ...
exo7 6371
Dans \(GL(2,\Rr)\) : le groupe des matrices \((2,2)\) inversibles à coefficients ...
exo7 6372
Montrer que tout sous-groupe d’un groupe cyclique (monogène) est cyclique.
exo7 6373
Soit \(G\) un groupe.
exo7 6375
Soit \(G\) un groupe et \(A\) un sous-groupe de ...
exo7 6378
Montrer que le groupe \(G\) donné par sa présentation:
...
exo7 6413
Montrer que \(S^3\) est un sous-groupe de \(\mathbb{H}^*\) considéré comme groupe ...
exo7 6442
Dans le groupe des entiers modulo \(11\) muni de l’opération de multiplication, lesquels parmi les ensembles suiva ...
exo7 6447
Montrer que, dans un groupe \(G\), pour tout élément \(a\in G\), l’ensemble des ...
exo7 6448
Combien de générateurs différents a un groupe cyclique d’ordre \(6\)?
exo7 6449
Soit \(G\) un un groupe engendré par deux éléments \(x\) et ...
exo7 6454
Vérifier que pour tout cycle \((i_1\, i_2\dots i_p),\; p\geq 2\), dans \(S_n\) et ...
exo7 6456
Trouver l’ordre des permutations suivantes \[(abcdef)(ghij)(klm)\; ;\; \; \; \; (123456)(1234)(123)\, .\]
exo7 6458
Soit \(n\geq 2\) un nombre entier. Montrer que \(n\) est premier si et seulement ...
exo7 6459
Montrer que les groupes suivants ne sont pas isomorphes :
exo7 6460
Soit \(K=\{ e,a,b,c \}\) un groupe d’ordre \(4\) tel que ...
exo7 6461
Soit \((G,\cdot)\) un groupe fini d’ordre \(n\). Trouver toutes les morphismes de ...
exo7 6462
Soit \((G,\cdot)\) un groupe. On appelle sous-groupe caractéristique de ...
exo7 6464
Combien d’automorphismes a un groupe cyclique d’ordre \(p\), où \(p\) est un nomb ...
exo7 6465
Montrer que les seuls groupes distingués de \(S_5\) sont ...
exo7 6468
Montrer que tout sous-groupe d’un groupe cyclique est cyclique.
exo7 6469
Soit \(G\) un groupe fini et \(H\) un sous-groupe d’indice ...
exo7 6480
Soit \(\phi\) un automorphisme de \(S_n\). Montrer que si ...
exo7 6482
Soit \(G\) un groupe fini opérant sur un ensemble fini \(E\).
exo7 6483
Soit \(G\) un \(p\)-groupe opérant sur un ensemble fini ...
exo7 6484
Montrer qu’un groupe infini \(G\) qui a un sous-groupe propre d’indice fini \(H\) ...
exo7 6486
Prouver que tout sous-groupe d’ordre 35 est cyclique.
exo7 6487
Soit \(G\) un groupe fini avec \(|G|=p^2q\), où ...
exo7 6488
Prouver qu’un groupe d’ordre \(p^2q\) ne peut pas être simple.
exo7 6494
Soit \(G\) un groupe abélien de type fini. Montrer que si tout élément de \(G\) e ...