Mathématiques : Rappels sur les groupes

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Questions and Answers

Quelles propriétés caractérisent une relation d'équivalence sur un ensemble E ?

  • Symétrie, Anti-symétrie, Réflexivité
  • Uniqueness, Symétrie, Réflexivité
  • Réflexivité, Symétrie, Transitivité (correct)
  • Transitivité, Asymétrie, Réflexivité

Une relation d'équivalence peut avoir des classes d'équivalence vides.

False (B)

Comment note-t-on la classe d'équivalence d'un élément x suivant une relation R ?

x̄ ou cl(x)

L'ensemble des classes d'équivalence suivant R est appelé ensemble __________.

<p>quotient</p> Signup and view all the answers

Associez chaque proposition à sa caractéristique:

<p>(i) = Classe d'équivalence est non vide (ii) = Relation entre x et y dans les classes (iii) = Partition de l'ensemble E</p> Signup and view all the answers

Quelle est la nature de l'application canonique p : E → E/R ?

<p>Une projection (B)</p> Signup and view all the answers

Si f est constante sur les classes d'équivalence, alors une fonction f¯ unique existe telle que f¯ ◦ p = f.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle condition doit être remplie pour qu'une fonction f : E → F soit définie sur les classes d'équivalence suivant R ?

<p>Elle doit être constante sur les classes d'équivalence.</p> Signup and view all the answers

Quelle est la loi de composition interne pour le groupe défini dans l'ensemble G?

<p>(f ∗ g)(x) = f(x)T g(x) (B)</p> Signup and view all the answers

L'ensemble GL(K) des matrices carrées d'ordre n est un groupe uniquement pour K = R.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Comment est noté l'élément neutre d'un groupe additif?

<p>0</p> Signup and view all the answers

Pour tout n ≥ 1, on définit x^n par ____________.

<p>x · x · ... · x (n fois)</p> Signup and view all the answers

Associez les notations aux concepts des groupes:

<p>x · y = Produit dans un groupe multiplicatif x + y = Somme dans un groupe additif 0 = Élément neutre dans un groupe additif x^(-1) = Inverse d'un élément dans un groupe</p> Signup and view all the answers

Quelle propriété est vraie concernant l'inverse d'un élément d'un groupe?

<p>(x · y)^-1 = y^-1 · x^-1 (D)</p> Signup and view all the answers

La notation τ(x) = ax représente la translation à droite par a.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le symétrique d'un élément x dans un groupe additif?

<p>-x</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'un homomorphisme de G dans G?

<p>Une application f de G dans G telle que f(xy) = f(x)f(y) (B)</p> Signup and view all the answers

Tout homomorphisme injectif est un monomorphisme.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'ensemble des automorphismes d'un groupe G?

<p>Aut(G)</p> Signup and view all the answers

Un homomorphisme bijectif est appelé __________.

<p>isomorphisme</p> Signup and view all the answers

Associez les types de morphismes avec leur définition:

<p>Épimorphisme = Homomorphisme surjectif Monomorphisme = Homomorphisme injectif Isomorphisme = Homomorphisme bijectif Endomorphisme = Homomorphisme d'un groupe vers lui-même</p> Signup and view all the answers

Si f : G → G' est un homomorphisme, quelle propriété est vraie concernant l'élément neutre?

<p>f(e) = e' (A)</p> Signup and view all the answers

Tous les homomorphismes de G vers G' sont des épimorphismes.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Comment appelle-t-on un homomorphisme de G dans lui-même?

<p>endomorphisme</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui est vrai pour le produit direct $G × G$?

<p>Il est seulement abélien si $G$ est abélien. (B)</p> Signup and view all the answers

Tout sous-groupe d'un groupe abélien est nécessairement abélien.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quels sont les critères pour qu'une partie $H$ soit un sous-groupe de $G$?

<p>H ≠ ∅, ∀x, y ∈ H, xy ∈ H, ∀x ∈ H, x^{-1} ∈ H.</p> Signup and view all the answers

Un sous-groupe $H$ de $G$ est noté ___.

<p>H ≺ G</p> Signup and view all the answers

Associez les sous-groupes aux propriétés correspondantes:

<p>{e} = Sous-groupe trivial G = Sous-groupe total H ∩ K = Intersection des sous-groupes HK = Produit de sous-groupes</p> Signup and view all the answers

Quelle affirmation est correcte concernant l'intersection de deux sous-groupes $H$ et $K$?

<p>L'intersection est toujours un sous-groupe. (D)</p> Signup and view all the answers

L'union de deux sous-groupes $H$ et $K$ est toujours un sous-groupe de $G$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le groupe produit de la famille de groupes $G_i$ est noté ___ .

<p>Π G_i</p> Signup and view all the answers

Quel est le noyau de l'homomorphisme f?

<p>L'ensemble des éléments de G qui sont envoyés à l'identité de G0 (B)</p> Signup and view all the answers

Tout sous-groupe de Z est de la forme nZ où n appartient à N.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'une application injective?

<p>Une application où chaque élément de l'ensemble de départ a une image distincte dans l'ensemble d'arrivée.</p> Signup and view all the answers

L'image de l'homomorphisme f est notée _____ .

<p>Im(f)</p> Signup and view all the answers

Associez chaque terme à sa définition :

<p>Homomorphisme = Une fonction qui préserve la structure de groupe Image = L'ensemble des images d'un homomorphisme Noyau = L'ensemble des éléments envoyés à l'élément neutre Sous-groupe = Un sous-ensemble d'un groupe qui est également un groupe</p> Signup and view all the answers

Quelle condition est équivalente à l'injectivité d'un homomorphisme f?

<p>Ker(f) est vide (B)</p> Signup and view all the answers

La relation d'équivalence définie par xRy si et seulement si f(x) = f(y) est toujours compatible avec la loi de G.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Comment noteriez-vous une surjection canonique p: G → G/R?

<p>p : G → G/R</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les conditions nécessaires pour que G soit le produit direct interne de H par K ?

<p>G = KH (B), G = HK (D)</p> Signup and view all the answers

Si H et K sont des sous-groupes de G avec H ∩ K = {e}, alors tout élément de HK peut s'écrire de plusieurs façons sous la forme hk.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Que représente Im(f) dans le contexte des homomorphismes de groupes ?

<p>L'image de la fonction f.</p> Signup and view all the answers

Un homomorphisme de groupes f : G → G établit cette relation entre les éléments x et y : f(xy) = f(x)f(y). On l'appelle une __________.

<p>fonction homomorphe</p> Signup and view all the answers

Dans un groupe G ayant H et K comme sous-groupes, si H et K sont finis, quelle est la relation entre card(HK) et les cardinalités de H et K ?

<p>card(HK) = |H| |K| (D)</p> Signup and view all the answers

G est isomorphe au groupe produit H × K si G est le produit direct interne de H par K.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le noyau d'un homomorphisme de groupes f ?

<p>L'ensemble des éléments de G qui sont envoyés sur l'élément neutre de G par f.</p> Signup and view all the answers

Associez chaque propriété aux éléments correspondants :

<p>G = HK = Condition d'existence du produit direct H ∩ K = {e} = Unicité de l'écriture hk H, K finis = card(HK) = |H| |K| Isomorphisme = Relation entre G et H × K</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Relation d'équivalence

Une relation binaire sur un ensemble qui est réflexive, symétrique et transitive.

Classe d'équivalence

L'ensemble de tous les éléments liés à un élément donné par une relation d'équivalence.

Ensemble quotient

L'ensemble des classes d'équivalence d'un ensemble par rapport à une relation d'équivalence.

Application canonique

L'application qui associe à chaque élément de l'ensemble original sa classe d'équivalence.

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Fonction constante sur les classes d'équivalence

Une fonction qui produit la même sortie pour tous les éléments d'une même classe d'équivalence.

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Partition d'un ensemble

Une collection de sous-ensembles disjoints qui couvre tout l'ensemble.

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x̄ (classe de x)

L'ensemble des éléments liés à x par la relation d'équivalence R.

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La fonction sur E/R qui correspond à f sur E, lorsque f est constante sur les classes d'équivalence.

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Groupe (G,*)

Ensemble G avec une opération * qui satisfait les propriétés d'associativité, d'existence d'élément neutre, et d'existence d'inverse pour chaque élément.

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Élément neutre (e)

Élément dans un groupe (G,*) qui, lorsqu'il est combiné avec n'importe quel autre élément du groupe, ne change pas la valeur de cet élément.

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Inverse d'un élément (x⁻¹)

Un élément du groupe G qui, lorsqu'il est combiné avec celui-ci, produit l'élément neutre.

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Multiplication (x*y) (groupe multiplicatif)

L'opération qui combine deux éléments x et y dans un groupe, et qui est notée multiplicativement.

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Addition (x+y) (groupe additif)

L'opération qui combine deux éléments x et y dans un groupe, et qui est notée additivement.

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Translation à gauche (τ)

Fonction qui déplace chaque élément d'un groupe G vers la gauche d'une certaine quantité.

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Translation à droite (δ)

Fonction qui déplace chaque élément d'un groupe G vers la droite d'une certaine quantité.

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GL(n, K)

Ensemble des matrices carrées d'ordre n et inversibles à coefficients dans K (K = R ou C).

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Homomorphisme de groupes

Une application entre deux groupes qui préserve la structure de groupe.

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Isomorphisme de groupes

Un homomorphisme bijectif de G vers G0 qui assure que G et G0 sont 'structurament identiques'.

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Endomorphisme

Un homomorphisme d'un groupe dans lui-même.

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Automorphisme

Un isomorphisme d'un groupe vers lui-même.

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Homomorphisme nul

L'application qui envoie tous les éléments d'un groupe sur l'élément neutre de l'autre groupe.

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Propriété f(e) = e0

L'image de l'élément neutre d'un groupe par un homomorphisme est l'élément neutre de l'autre groupe.

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f(x^-1) = (f(x))^-1

L'image de l'inverse d'un élément est l'inverse de l'image de l'élément.

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f(x^k) = (f(x))^k

L'image d'une puissance d'un élément est la puissance de l'image de l'élément.

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Image d'un homomorphisme

L'ensemble de toutes les images des éléments du groupe de départ par l'homomorphisme.

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Noyau d'un homomorphisme

L'ensemble des éléments du groupe de départ qui sont envoyés sur l'élément neutre du groupe d'arrivée par l'homomorphisme.

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Injectif ⇔ Ker(f) = {e}

Un homomorphisme est injectif si et seulement si son noyau est réduit à l'élément neutre.

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f⁻¹(f(A))

L'ensemble des éléments du groupe de départ qui sont envoyés sur un élément de l'image de A par l'homomorphisme.

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AKer(f)

L'ensemble des éléments obtenus en multipliant chaque élément de A par un élément du noyau de f.

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Relation d'équivalence compatible

Une relation d'équivalence sur un groupe qui préserve l'opération de groupe.

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Groupe quotient

Un groupe obtenu en divisant un groupe par une relation d'équivalence compatible.

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Groupe Produit

Un groupe formé en combinant des éléments de plusieurs groupes, où chaque élément est une séquence d'éléments provenant de chaque groupe, et l'opération est effectuée composante par composante.

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Sous-groupe

Un ensemble non vide d'un groupe qui est fermé sous l'opération du groupe et contient l'inverse de chacun de ses éléments.

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H ≺ G

H est un sous-groupe de G.

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Stabilité

Une propriété d'un sous-groupe qui garantit que la combinaison de deux éléments du sous-groupe reste dans le sous-groupe.

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Intersection de sous-groupes

L'ensemble des éléments qui appartiennent à tous les sous-groupes d'une famille, et qui est lui-même un sous-groupe.

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HK = KH

Condition pour que HK soit un sous-groupe.

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H ∪ K est un sous-groupe

L'union de deux sous-groupes est un sous-groupe si et seulement si un sous-groupe est contenu dans l'autre.

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Noyau d'un homomorphisme (Ker(f))

L'ensemble des éléments du groupe de départ qui sont envoyés sur l'élément neutre du groupe d'arrivée par l'homomorphisme.

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Image d'un homomorphisme (Im(f))

L'ensemble des éléments du groupe d'arrivée qui sont atteints par l'homomorphisme à partir d'au moins un élément du groupe de départ.

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Ensemble quotient (G/R)

L'ensemble des classes d'équivalence d'un groupe G par rapport à une relation d'équivalence R compatible.

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Produit direct interne

Un groupe G est le produit direct interne de deux sous-groupes H et K si G est la réunion de tous les produits hk (h ∈ H, k ∈ K), l'intersection de H et K est réduite à l'élément neutre et la loi de groupe est commutative pour les éléments de H et K.

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Groupe produit (H × K)

Le groupe produit de deux groupes H et K est l'ensemble de tous les couples (h, k) où h ∈ H et k ∈ K, muni d'une loi de groupe définie composante par composante.

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Study Notes

Rappels sur les groupes

  • Une relation binaire R sur un ensemble E est une relation d'équivalence si elle est réflexive, symétrique et transitive.
  • La réflexivité signifie que pour tout élément x de E, on a xRx.
  • La symétrie signifie que pour tous x, y de E, si xRy alors yRx.
  • La transitivité signifie que pour tous x, y, z de E, si xRy et yRz alors xRz.
  • La classe d'équivalence d'un élément x de E, notée x (ou ̄x ou cl(x)), est l'ensemble des éléments y de E tels que xRy.
  • L'ensemble quotient E/R est l'ensemble des classes d'équivalence de E suivant R.
  • L'ensemble quotient E/R forme une partition de E.

Factorisation d'une application

  • Une application f : E → F est constante sur les classes d'équivalence d'une relation d'équivalence R sur E s'il existe une application unique f : E/R → F telle que f◦p = f, où p est l'application canonique de E vers E/R.
  • Si une application f : E → F est constante sur les classes d'équivalence suivant une relation R, il existe une application unique f : E/R → F telle que f ◦ p = f, où p est l'application canonique.
  • La factorisation canonique de f est donnée par f = j ◦ f ◦ p, où j est l'injection canonique de f(E) dans F.
  • L'application f est bijective si elle est injective et surjective.

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