Corps parfaits.
Réponses
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Normalement j'aimerais aussi demander les ressemblances mais je crois que la seule ressemblance est que les corps fini sont parfait.
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Qu'est-ce que tu cherches exactement ? Un corps parfait est un corps tel que tout polynôme irréductible est séparable. On montre que c'est équivalent à ce que le corps soit de caractéristique $0$, ou de caractéristique $p$ et tel que le Frobenius (mise à la puissance $p$) est surjectif.
Par exemple $\mathbb Q$ est parfait puisqu'il est de caractéristique $0$, et n'importe quelle clôture algébrique de $\mathbb F_p$ est parfaite, puisque tout élément y est une puissance $p$-ième (exercice). Tu as là des exemples de corps parfaits qui ne sont pas finis.
L'exemple classique de corps non parfait est $\mathbb F_p(X)$, puisque $X$ n'y est pas une puissance $p$-ième. On peut le voir directement avec le polynôme $T^p-X$ qui est irréductible sur $\mathbb F_p(X)$ mais pas séparable. -
Un corps parfait c'est un corps de caractéristique $0$ ou un corps de caractéristique $p$ qui contient les racines $p$-èmes de tous ses éléments, donc $K=K^{1/p}$ donc $K^p = K$ donc le Frobenius est un automorphisme, donc toutes les extensions algébriques sont séparables.
Si $char(K) = p$ alors $K^{1/p^\infty}$ est un corps parfait. Il est finiement généré (sur $F_p$) ssi $K$ est un corps fini.
C'est important parce que les extensions finies de $F_p(X)$ mélangent des extensions séparables et purement inséparables (celles de la forme $L(a^{1/p})/L$) ce qui complique les choses notamment en terme de nombre de générateurs (le théorème de l'élément primitif ne marche que pour les extensions séparables), de groupe de Galois et de sous-corps fixé, de nombre de sous-extensions ($F_p(X,Y)/F_p(X^p,Y^p)$ a une infinité de sous-extensions)... -
Merci bcp pour vos explications.
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