Programme de mathématiques MPSI, MP2I · semestre 2
A - Groupe symétrique
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Le groupe symétrique est introduit en vue de l’étude des déterminants, mais aussi pour son intérêt propre et ses interventions possibles dans diverses questions d’algèbre et de probabilités.
exo7 1306
Étudier le groupe des isométries du carré.
exo7 1307
Une permutation de l’ensemble de \(n\) éléments \(\{1,2,\ldots,n\}\) est une bije ...
exo7 1312
Soit \(K=\left\{\text{Id}, f_1,f_2,f_3\right\}\) où \(f_1,\) ...
exo7 1335
On appelle ordre d’un élément d’un groupe fini \((G,\ast)\) l’ordre du sous-groupe engendré dans ...
exo7 1400
On note \(R_n\) la rotation du plan de centre \(O\), d’angle ...
exo7 1402
Déterminer \(\text{card}(S_{3})\) et écrire tous les éléments de \(S_{3}\), puis ...
exo7 1403
On considère le groupe symétrique \(S_n\).
exo7 1404
Comment passer de 1234 à 2314 en échangeant seulement deux chiffres à chaque étape ? Y a-t-il plusieurs façons d’y parvenir ? Même question pour 12 ...
exo7 1405
Représenter graphiquement les permutations suivantes. Les décomposer en produit de cycles à supports disjoints, puis en produits de transpositions. ...
exo7 1406
Soient \(a,b,c\) trois éléments distincts de \(\{1,...,n\}\). Calculer le produit ...
exo7 1407
Décrire tous les morphismes de groupe de \((\mathcal{S}_{n},\circ)\rightarrow (\{+1,-1\},\cdot)\), c’est les appli ...
exo7 1408
Dans \(\R^{n}\), on désigne par \((e_{1},...,e_{n})\) la base canonique. A une pe ...
exo7 1409
On note \(\mathcal{S}_n\) le groupe symétrique des permutations sur \(n\) élément ...
exo7 1410
Soit \(G\) un groupe d’ordre \(2n\) et \(H\) un ...
exo7 1411
Déterminer tous les éléments \(\sigma \in S_n\) tels que \(\sigma ^2=\sigma\). ...
exo7 1412
Rappeler \(\vert S_3\vert .\) Montrer que \(S_3\) ne contient pas d’élément d’o ...
exo7 1414
I
Soit \((G,\cdot)\) un groupe. On définit le centre
\(\mathcal{Z}(G)\) de ...
exo7 1415
Quel est l’ordre maximal d’un élément de \(S_4 ?\) De \(S_5 ?\) De ...
exo7 1417
Calculer \(Z(S_n)\) suivant les valeurs de \(n\in \N .\)
exo7 1418
Trouver la décomposition en produit de cycles à supports disjoints, la signature, l’ordre et une décomposition en produit de transpositions des per ...
exo7 1420
Le groupe \(G=\mathcal{S}_3\times \mathcal{S}_3\) est-il abélien ? Déterminer tous les sous-groupes de ...
exo7 1421
Quel est le nombre de \(k\)-cycles dans \(\mathcal{S}_k\) puis dans ...
exo7 1422
Soit \(G\) un sous-groupe de \(\mathcal{S}_n.\)
exo7 1425
Montrer que dans \(\mathcal{S}_n\) on a \(f\circ (a,b)\circ f^{-1}=(f(a),f(b))\). ...
exo7 1426
Montrer que \(\mathcal{S}_n\) est isomorphe à un sous-groupe de ...
exo7 1427
Montrer que tout groupe fini est isomorphe à un sous-groupe de \(S_{n}\) (groupe symétrique) ...
exo7 2128
Déterminer tous les groupes d’ordre \(\leq 5\). En déduire qu’un groupe non commutatif possède au moins 6 éléments ...
exo7 2131
Déterminer tous les sous-groupes du groupe symétrique \(S_3\).
exo7 2665
Soient \(\sigma\) et \(\tau\) deux transpositions de ...
exo7 2666
Pour tout \(n\in\N^*\), calculer la signature de la permutation ...
exo7 2667
Soit \(n\in\N^*\). Calculer la somme des nombres d’inversions de toutes les permutations de ...
exo7 2668
Matrices de permutation
Soit \(n\in\N^*\) et \(K\) un corps. Montrer que l ...
exo7 2669
Soit \(\sigma\in S_n\) et \(c=(a_1\ a_2\ \dots\ a_k)\) un cycle. Quelle est la na ...
exo7 2670
Expliciter les 24 rotations de l’espace laissant un cube de sommets \(A_1, A_2, \dots, A_8\) invariant.
D ...
exo7 2728
On définit une permutation \(\sigma\) de l’ensemble \(\{1, 2, \dots, 15\}\) par l ...
exo7 2776
On désigne par \(\{e_1, e_2, \dots, e_n\}\) la base canonique de \(\mathbb{R}^n\) ...
exo7 3074
Soit \(n \in \N^*\). Montrer que \({\cal S}_n\) est engendré par les ...
exo7 3075
Montrer que toute permutation de \({\cal S}_n\) s’écrit de manière unique : ...
exo7 3076
Calculer \((a\,b\,c) \circ (b\,c\,d)\).
exo7 3077
Soit \(n \in \N,n \ge 4\).
exo7 3078
Soit \(\sigma \in {\cal S}_n\). On note \(c\) le nombre de cycles à ...
exo7 3079
Soit \(\sigma \in S_n\). On appelle orbite de \(\sigma\) to ...
exo7 3080
Soient \(\sigma, \sigma' \in {\cal S}_n\). On dit que \(\sigma\) et ...
exo7 3081
Soit \(E\) un ensemble fini et \(f : {{\cal S}_E} \to {\C^*}\) un morphisme de gr ...
exo7 3082
Soit ...
exo7 3083
Soit \(E\) un ensemble ayant au moins trois éléments.
exo7 3084
Soit \(\sigma = (1\ 2\ \dots \ n) \in {\cal S}_n\). Trouver toutes les permutations ...
exo7 3085
Dans \({\cal S}_{10}\), quelles sont les permutations qui commutent avec ...
exo7 3086
Soit \(\sigma\) un \(k\)-cycle de \({\cal S}_n\) ...
exo7 3087
Trouver l’ordre maximal d’une permutation de \({\cal S}_{10}\).