Groupe dual

Salut,

Voici l'énoncé d'un corollaire (sans démo sur le Lang page 52) que je n'arrive pas à démontrer :

Soient $A$ un groupe abélien fini, $B$ un sous-groupe, $A^{\wedge}$ le groupe dual et $B^{\perp}$ l'ensemble des $\varphi \in A^{\wedge}$ tels que $\varphi(B)=0$. Il existe alors un isomorphisme naturel entre $A^{\wedge}/B^{\perp}$ et $B^{\wedge}$.

Bon j'essaie d'appliquer le thèorème précédent mais je n'arrive pas au résultat
et je vois vraiment pas comment faire.

Merci pour votre aide.

Réponses

  • Pour voir
  • Bonsoir Coincoin

    C'est une application directe du 1er théorème d'isomorphisme :
    Si tu définis : $f : A^\wedge \rightarrow B^\wedge ,\quad f(\varphi) = \varphi|_B$
    $f$ est un morphisme entre les 2 groupes duaux $A^\wedge $ et $B^\wedge $
    On remarque que $\ker f = B^\perp$ par définition de $B^\perp$
    donc $f$ passe au quotient en $\bar{f} : \dfrac{A^\wedge }{B^\perp}=\dfrac{A^\wedge }{\ker f} \xrightarrow{\simeq} \mathrm{im\,}f$
    Il reste à montrer que $\mathrm{im\,}f = B^\wedge $, c'est à dire que $f$ est surjective.


    Alain
  • Merci de ta réponse,

    Mais j'arrive pas à prouver la surjectivité c'est la tout le problème.
    Car en utilisant le théorème qui précède ce corollaire, on obtient :

    Soit l'application bilinéaire $A^{\wedge} \times B \longrightarrow C$
    où $C$ est le groupe cyclique d'ordre $m$. Alors $B^{\perp}$ est
    le noyau à gauche. Soit $N$ le noyau à droite. Alors on a
    un isomorphisme $A^{\wedge}/B^{\perp} \approx (B/N)^{\wedge}$

    Mais il faut prouver que $N$ est trivial et ça revient à trouver
    le prolongement d'un homomorphisme comme pour la surjectivité
    et j'arrive pas à faire ça. Où alors c'est moi qui applique comme
    un pieds le thèorème précédent :

    Soit $A \times A' \longrightarrow C$ une application bilinéaire de
    deux groupes abéliens dans un groupe cyclique d'ordre $m$.
    Soient $B$ et $B'$ ses noyaux à gauche et à droite. Supposons
    que $A'/B'$ soit fini. Alors $A/B$ est fini et $A'/B'$ est isomorphe
    au groupe dual de $A/B$.
  • Est-ce que c'est bon si on fait ça :

    Si on considère l'application bilinéaire :
    $A^{\wedge} \times A \longrightarrow C$
    Alors son noyau à droite est
    $(A^{\wedge})^{\perp} \approx A^{\perp} = \{e\}$

    Donc le noyau à droite de l'application bilinéaire :
    $A^{\wedge} \times B \longrightarrow C$
    est trivial puisque contenu dans le noyau à droite de l'application précédente.
    Donc on a bien :
    $A^{\wedge}/B^{\perp} \approx B^{\wedge}$

    Il me semble que c'est bon mais j'en suis pas sûr....

    Merci beaucoup d'avance.
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