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.
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
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Pour voir
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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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