Caractéristique anneau quotient

Bonjour
Voici un exo.

Soit $A$ l'anneau des entiers de Gauss. Déterminer la caractéristique des anneaux quotients suivants :
1) $A/2A$
2) $A/(1+i)A$
3) $A/(1+8i)A$

Mon problème c'est que je ne sais pas comment ça marche les calculs dans $A/a$ (où $a$ est un idéal)
Dans la correction il est écrit ce qu'on cherche : on cherche l’ordre de q(1) dans le groupe additif
$A/a$, c’est-à-dire on cherche le plus petit entier $c \ne 1$ tel que $cq(1) = q(0)$.

Ce que j'aimerais savoir c'est comment ça marche les calculs dans $A/a$ (où $a$ est un idéal) une bonne fois pour toute. C'est-à-dire : par exemple $q(1)+q(1)$ c'est égal à quoi, quels sont les $x$ tq $q(0)=q(x)$ etc.
Merci d'avance.
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Réponses

  • Pour le 1) $1+1=2=2\times 1$ et dans cet anneau quotient on n'a pas $1=0$ puisque il n'existe pas d'élément de $a$ de $A$ tel que $1=2a$.
    Pour le 2) on a $(1+i)(1-i)=1^2-i^2=2$ donc $1+1$ appartient à l'idéal $(1+i)A$ donc la caractéristique est?
    Pour le 3) on a $(1+8i)(1-8i)=65$ donc cela permet d'avoir un majorant pour la caractéristique.
  • Ca ne va pas du tout, je cherche à savoir comment on calcule dans ces anneaux Fin de partie.
  • Pour le troisième, on peut remarquer que $\Z[ i]/(1+8i)=\Z[ i]/(i-8)$, ça peut simplifier un peu.
  • Topalg: Ta question n'a pas une réponse simple. Si l'idéal par lequel tu quotientes est principal et qu'un générateur est $a$ alors travailler dans l'anneau quotient $A/aA$ revient à considérer que toute expression polynomiale dans $A$ (c'est à dire à coefficients dans $A$) en $a$ vaut $0$ dans l'anneau quotient.

    PS:
    Je parle de polynômes sans terme constant.

    Par exemple: $2=(1-i)(1+i)$ est un polynôme à coefficients dans l'anneau des entiers de Gauss en $1+i$ (ou en $1-i$)
  • Fin de partie je ne connaissais absolument pas cette règle.
  • Topalg: sans blagues? C'est la même "règle" quand on fait de "bêtes" congruences dans $\mathbb{Z}$.
  • Fin de partie est-ce que tu es en train de sous entendre que cette règle que tu as énoncé est très élémentaire?
  • Dans $\mathbb{Z}$ si on a une expression comme $A=c+b_1a+b_2a^2+b_3a^3+\cdots+b_na^n$

    Il est clair que $A\equiv c\mod{a}$ car on peut factoriser dans $b_1a+b_2a^2+b_3a^3+\cdots+b_na^n$ , $a$ (et l'autre facteur peut être éventuellement égal à $0$ si tous les $b_i$ sont nuls).
  • Topalg: elle l'est. Je pense que tu ne comprends pas la définition de base sur le fait que deux éléments d'un anneau sont congrus modulo un idéal.
  • Si on a $\overline{x}=\overline{y}$ est ce que ca veut dire $x-y$ appartient à l'idéal.
  • Peut-être qu'avant de faire cet exo il faudrait réviser la notion d'anneau quotient.

    En 37 minutes on peut "tout" savoir :
  • Lorsqu'on manipule des idéaux principaux d'un anneau $A$ c'est-à-dire des ensembles de la forme $aA$ pour $a$ un élément de $A$ on a cette règle simple. Dans $\mathbb{Z}$ tous les idéaux sont principaux.

    $u$ et $v$ sont congrus modulo $aA$ si et seulement il existe $b$ de $A$ tel que $u-v=ab$.

    La définition de base est $u$ et $v$ sont congrus si et seulement si $u-v$ appartient à l'idéal $aA$.
  • Topalg: si ta notation est la notation standard alors en effet $x-y$ appartient à l'idéal par lequel on quotiente.
  • dans mon cours j'ai: x congru à y modulo l'idéal a ça veut dire que x-y appartient à l'idéal a.
  • si $x$ et $y$ sont dans la même classe* modulo l'idéal $I$ considéré alors $x-y$ est dans $I$ et réciproquement.

    *: Une classe est un élément de l'anneau quotient.
  • Je pense qu'il faut bien avoir compris les congruences dans $\mathbb{Z}$ pour considérer des anneaux quotients d'anneaux plus compliqués que $\mathbb{Z}$
  • Dans la correction du 1) il est écrit: on a 2q(1)=q(2)=q(0) or 2 est un nombre premier donc A/2A est de caractéristique 2. Je ne comprends pas pourquoi q(2)=q(0) et qu'est qu'ils sous entendent quand ils disent:or 2 est un nombre premier.
  • Vous pensez qu'ils manquent quelque chose dans mon cours?
  • Je vais peut être voir la vidéo de raoul.S je suis un peu désespéré.
  • Raoul.S ta chaine contient aussi des vidéos d'exercices commentées?
  • Topalg:

    $2=(1+i)(1-i)=2$ DONC $1+1$ appartient à $(1+i)A$ donc quelle est sa classe dans l'anneau quotient*?
    (il faut utiliser ce que tu as qualifié de "règle").

    *$A/(1+i)A$
  • N'est-il pas clair pour toi que $\bar 2 = \bar 0$ puisque $2-0 \in 2A$ ? Dans $A/a$ on raisonne comme avec des congruences, on "fait comme si" les éléments de $a$ étaient nuls. Dans $A/(2)$, ça veut dire que tout élément de la forme $2x$, avec $x \in A$, est nul (plus formellement, a son image dans le quotient nulle).
  • NB:

    Quand on quotiente un anneau $A$ par un idéal $I$ tous les éléments de l'idéal $I$ sont congrus deux à deux modulo $I$ et en particulier ils sont tous congrus à $0$ modulo $I$.
  • Poirot je ne comprends pas pourquoi tu écris 2 $\in$ 2\A. Et c'est la première fois que j'entends :"on fait comme si les éléments de $a$ étaient nuls."Poirot tu n'a pas oublié un A dans $A/(2)$ ?
  • topalg a écrit:
    ta chaine contient aussi des vidéos d'exercices commentées?

    Ce n'est pas ma chaîne mais il devrait y en avoir. C'est un prof qui fait plein de vidéos, il faut chercher.
  • Je pense que je vais regarder la vidéo.
  • Lol j'avais deviné que ce n'était pas ta chaîne.
  • Topalg: quand le contexte est clair $aA$ et $(a)$ sont la même chose.
  • Je le sais Fin de partie.
  • @topalg

    Prends un cours qui part de zéro sur les groupes quotients et anneaux quotients. La loi quotient sur $A/I$ ($I$ étant un idéal de l'anneau $A$) est définie de sorte que la surjection canonique $A\to A/I$ soit un morphisme d'anneaux. C'est ça qui dit comment on « calcule » dans $A/I$. L'anneau $\Z/n\Z$ est un cas particulier de cette situation et permet de fixer les idées quand on l'a un peu pratiqué.
  • Elle me plaît cette vidéo, le gars il dit à un moment: "je généralise comme un barbare", il m'a fait un peu rire.
  • Ce sont surtout des exercices qu'il devrait faire à mon humble avis. Si on lui demandait de réciter le cours sur ce sujet je suis persuadé qu'il produirait quelque chose de correct ou très peu s'en faut.
  • Tu ne comprends pas pourquoi $2 \in 2A$ ? C'est quoi la définition de $2A$ pour toi ?
  • 2A={2a,a $\in$ A}.Non j'ai compris Poirot.
  • Poirot tu me conseilles quoi: de revoir mon cours ou de faire des exos?
  • Bonsoir ;
    alors pour le 3 éme cas, pourquoi tu n'as pas conclu, que la caractéristique est égale exactement à 65 ?
  • Hunter**: à la vue de $(1+8i)(1-8i)=65$?
  • @hunter : je n'ai pas conclu car je ne savais pas que la caractéristique est égale à 65.
  • Ben revoir ton cours ça devrait être le premier réflexe. Puis travailler sur des exemples simples. Commencer par comprendre la structure de $\mathbb Z/n \mathbb Z$ et de $\mathbb R[X]/(X^2+1)$ par exemple.
  • On cherche à montrer cherche à trouver tous les entiers de Gauss $z$ tel que $(1+8i)z$ est un entier naturel non nul.
    (la classe de $(1+8i)z$ dans l'anneau quotient $A/(1+8i)A$ est la classe de $0$).

    $1+1+\cdots+1$ est un entier donc un réel.
    Quels sont les nombres complexes $z=a+bi$, avec $a,b$ réels, tels que $(1+8i)(a+bi)\in \mathbb{R}$ ?

    $(1+8i)(a+bi)=a+bi+8ai-8b=(a-8b)+(8a+b)i$ pour que ce nombre soit réel il faut et il suffit que $8a+b=0$
    c'est à dire que $z=a-8ai$ et alors $(1+8i)z=65a$
    Or, notre $z$ appartient à l'anneau des entiers de Gauss, donc la partie réelle et la partie imaginaire doivent être un des entiers.
    donc $a$ est un entier. $a$ est nul si et seulement si $z$ est nul. la caractéristique cherchée ne peut pas être nulle donc c'est nécessairement $65$.
  • Merci beaucoup Fin de partie. Je joint deux images qui sont surtout destinées à Poirot mais le message que je voulais lui écrire affiche une erreur et je ne sais pas d'où provient cette erreur.121500
    121502
  • La partie où il y a $8+6i$ cela correspond à quelle question posée?
  • Il s'agit d'un 4ieme item où mon prof a exposé une méthode différente et je voulais en discuter avec Poirot par message privé (car il se fait tard) car j'aimerais pouvoir faire tous les items avec cette nouvelle méthode. Le problème c'est ce que quand je transpose cette méthode dans les autres items j'obtient un résultat différent. Voilà.
  • Il me semble que la caractéristique est 0 ou un nombre premier.
    ... je retire, c'est vrai dans un anneau intègre seulement.

    [Pour la bonne compréhension du fil, laisser une trace des modifs effectuées. AD]
  • @Julia Paule : c'est vrai pour un anneau intègre, mais la caractéristique de $\mathbb Z/4 \mathbb Z$ n'est ni l'un ni l'autre !
  • @Julia Paule: de quoi tu parles?
  • erreur, m'en suis rendue compte.
  • Tu piques le boulot d'AD ! Pour ma part, je l'ai toujours vu écrit ainsi, ou cru l'avoir vu ... Mais c'est vrai, le COD est après.
  • Pour le 1) $a= 2A$ en faisant quelque chose de similaire j'obtiens
    \[c=2a,\qquad0=2b,
    \] sachant qu'il faut que je trouve que $A/2A$ est de caractéristique $2$.

    Pour le 2) $a=(1+i)A$ en faisant quelque chose de similaire j'obtiens
    \[c=a-b,\qquad0=a+b
    \] La dernière égalité s'écrit $b=-a$ et du coup $c=2a$,
    sachant qu'il faut que je trouve que $A/(1 + i )A$ est de caractéristique $2$.

    Pour le 3) $a=(1+8i)A$ en faisant quelque chose de similaire j'obtiens
    \[c=a-8b,\qquad0=b+8a.

    \] On a $b=-8a$ et du coup $c=65a$,
    sachant qu'il faut que je trouve que $A/(1 + 8 i )A$ est de caractéristique $65$.

    Voilà c'est tout.
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