Suites de composition

Bonjour à tous,
j'ai un souci avec le lang sur les suites de compositions.
C'est surement sur le fait que je dois pas bien comprendre toutes les notions expliquées.


Il est dit: Soit G un groupe fini. Une suite de composition abélienne de G admet un raffinement cyclique.

Pour le démontrer, il dit. Soit x un élément de G différent de e. Soit X le gorupe cyclique engendré par x et G'=G/X. Par hypothèse de récurrence, nous pouvons trouver une suite de composition cyclique dans G', dont l'image réciproque est une suite de composition cyclique de G vers X.

Alors là j'ai pas tout compris...

1)Qu'est ce exactement un raffinement cyclique? Pour moi un raffinement c'est juste rajouter des sous groupes dans la suite pour la rendre plus "rafinnée". Mais si on rajoute cyclique, est ce que ça veut dire qu'elle a la forme suivante:

G1 $\subset$ G2 $\subset$ X1 $\subset$ X2 $\subset$ G3 =G

avec les $X_i$ des groupes cycliques?

Réponses

  • Merci pour la mise en forme.

    En fiat ,c'est bon j'ai compris tous les termes masi je n'arrive pas à démontrer la proposition.

    G est un groupe fini. Soit une suite de composition abelienne de G, elle admet un raffinement cyclique.

    Finalement ça revient au même que de dire G admet une suite de composition cyclique. Donc je pars sur cette base.

    Dans le Lang, ils disent de chercher à partir de G'=G/X, X étant un groupe cyclique engendré par un x quelconque de G.

    Si je peux trouver une suite de composition cyclique dans G', je n'ia plus qu'à utliser son image dans G/X pour dire qu'il y a une suite de composition cyclique de G vers X.

    Le problème c'est pour trovuer cette suite de composition cyclique dans G'.

    En utilisant la récurrence sur l'ordre de G, j'obtiens:
    Pour Card(G)=1 ou 2 --> G'=G et G'cyclique.

    Pour card(G)=3. G'=G/X, et j'ai G' $\subset$ X $\subset$ {e} et G'/X=G/X/X=G/X qui n'est pas cyclique car il songénérateur est {x1,x2}. à je bloque!!! Ca m'enerve un max!!
  • Ca y est je crosi quej 'ai compris!!!

    Mais j'espere qu'il y a une ame charitable pour me dire si j'ai raison ou pas. Je travaille sur livres, et c'est pas facile car un livre ne réponds pas aux questions!! Merci à vous d'avance.

    Alors si je considère Card(G)=1 ou 2 G cyclique
    Pour Card(G)=3, considérons x1,x2,x3 l'un est l'élément neutre (on va dire x1).

    Le premier groupe est x1. Si l'on considère {x2, x1}. Il est évident que (x2,x1}/{x1} est cyclique avec pour générateur x1x2

    Le troisième groupe est G lui même avec pour générateur x3/{x1,x2}

    Donc G peut bien étre décomposé en une suite de composition cyclique.

    Admettons le pour card(G)=n

    Pour Card(G)=n+1, si on prend la restriction de G pour n éléments, on peut créer un suite de composition cyclique : {e]=G1 $\subset\ G2 $\subset\ ... $\subset\ Gn

    Prenons maintenant le groupe G. Si on regarde G/Gn, ce sera bien un groupe cyclique car il est réduit à l'élément n+1.Gn

    Ca me parait correcte. Cependant, j'ai deux grosses qeustions qui me font douter:

    1)J'ai pas utiliser le fait que la suite de compo devait être abelienne, ça sent mauvais....
    2)Pourquoi Lang est passé par G'=G/X alors qu'il n'y a pas besoin...
  • Bonjour,

    Un raffinement cyclique d'une suite de composition veut simplement dire que la suite obtenue à la fin est cyclique, c'est-à-dire que les groupes quotients sont cycliques.

    A mon avis, Lang va un peu vite ici :
    Si on démontre que toute suite de composition abelienne d'un groupe X abélien fini admet un raffinement cyclique, alors on l'aura également démontré en supposant X non abélien. En effet, les groupes quotients étant eux abéliens, on forme une suite de composition cyclique dans ceux-ci, puis on en prend l'image réciproque pour chacun des termes de la suite.

    Lebesgue
  • Ca y est je crois que j'ai compris !!!

    Mais j'espère qu'il y a une âme charitable pour me dire si j'ai raison ou pas. Je travaille sur livres, et c'est pas facile car un livre ne réponds pas aux questions !! Merci à vous d'avance.

    Alors si je considère $Card(G)=1$ ou 2 $G$ cyclique
    Pour $Card(G)=3$, considérons $x_1,x_2,x_3$ l'un est l'élément neutre (on va dire $x_1$).

    Le premier groupe est $x_1$. Si l'on considère $\{x_2, x_1\}$. Il est évident que $\{x_2,x_1\}/\{x_1\}$ est cyclique avec pour générateur $x_1x_2$

    Le troisième groupe est $G$ lui-même avec pour générateur $x_3/\{x_1,x_2\}$

    Donc $G$ peut bien être décomposé en une suite de composition cyclique.

    Admettons le pour $card(G)=n$

    Pour $Card(G)=n+1$, si on prend la restriction de $G$ pour $n$ éléments, on peut créer un suite de composition cyclique : $\{e\}=G_1 \subset\ G_2 \subset\ \ldots \subset\ G_n$

    Prenons maintenant le groupe $G$. Si on regarde $G/G_n$, ce sera bien un groupe cyclique car il est réduit à l'élément $n+1.G_n$

    Ca me parait correct. Cependant, j'ai deux grosses questions qui me font douter :

    1) Je n'ai pas utilisé le fait que la suite de compo devait être abélienne, ça sent mauvais...
    2) Pourquoi Lang est passé par $G'=G/X$ alors qu'il n'y a pas besoin ? ...
  • Merci beaucoup de ces renseignements.

    Par l'image réciproque, vous entendez l'image réciproque de la projection canonique du groupe quotient vers le groupe ? (Je ne suis pas très familier avec les termes mathématiques comme j'apprends dans les livres.)

    Sinon pouvez-vous me dire si ma démonstration est bonne (3eme post) car je voudrais vraiment faire des démonstrations cohérentes. Merci beaucoup par avance.
  • Qu'est-ce que tu appelles "la restriction de $G$ pour $n$ éléments" ?
  • En fait, si je considère un ensemble G à n élément, je suppose que celui ci admet une suite de composition cyclique.

    Lors de la récurrence avec G à n+1 éléments, je dis donc que si on prend un sous ensemble quelconque de G à n élements, celui ci amet une suite de compositioin cyclique. C'est le sous ensemble de G à n éléments que j'ai appelé "restriction de G pour n éléments.

    Quel est le terme correcte. Mais maintenant tu me mets un doute car rien ne suppose que mon sous ensemble à n éléments soit un groupe!!
  • Exactement...

    Et d'après le théorème de Lagrange une condition nécéssaire pour qu'un groupe de cardinal $n+1$ admette un sous-groupe de cardinal $n$ est que $n|n+1$ ce qui impose $n=1$.
  • Je pense qu'il faut utiliser une "récurrence forte" : on suppose que la propriété est vérifiée pour les groupes de cardinaux $\leq n$, et on montre alors qu'elle est vérifiée pour un groupe de cardinal $n+1$.
  • C'est ce que j'essaie de faire mais alors là je bloque complétement !!!

    Lang et ses démos triviales, je m'en rappelerai !!! :)
  • D'ailleurs j'ai une autre question.

    J'ai la proposition suivante: Soient $G$ un groupe et $H$ un sous grope distingué. $G$ est résoluble ssi $H$ et $G/H$ sont résolubles.

    J'ai prouvé que si $G$ est résoluble alors $H$ et $G/H$ sont résolubles, en revanche dans l'autre sens, j'ai l'impression qu'il suffit de dire que si $G/H$ est résoluble, et qu'on a un homomorphisme injectif entre $G$ et $G/H$, on a $G$ résoluble.
    Mais j'utilise pas le fait que $H$ est résoluble??
  • En effet :-)

    Suppose la propriété vraie pour tous les cardinaux $< n$ et soit $G$ un groupe de cardinal $n$, $x \neq e$, $X=$ et $G'=G/X$ comme dans l'indication. Alors $G'$ admet par l'hypothèse de récurrence une suite de composition cyclique $\{e_{G'}\}=G'_1 \subset G'_2 \subset \cdots \subset G'_n = G'$.

    On note $\pi \, : \, G \to G'$ la projection canonique et on définit $G_k=\pi^{-1}(G'_k)$ pour $1 \leq k \leq n$, et $G_0=\{e_G\}$. Alors les $G_k, \, 0 \leq k \leq n$ forment une suite croissante de sous-groupes de $G$ telle que $G_0=\{e_G\}$ et $G_n=G$, ça c'est facile. Et pour $k \geq 1$ on a $X=G_1 \subset G_k$ et donc (là je laisserai la justification rigoureuse aux spécialistes, ça doit être le $j$-ième théorème d'isomorphisme) $G_{k+1}/G_k=(G_{k+1}/X)/(G_k/X)=G'_{k+1}/G'_k$ est cyclique par hypothèse. Comme $G_1/G_0=G_1=X$ est cyclique, la suite $(G_k)$ est une suite de composition cyclique pour $G$.
  • Mon post précédent est une réponse à ton post de 12h05. Dans ta démonstration de la réciproque, quelle est la propriété que tu utilises pour déduire que $G$ est résoluble ?
  • Génial, merci un million de fois!!!!!

    C'est incroyable, je suis toujours baba devant une démonstration de maths!!

    Bientôt j'y arriverais!!!
  • Je t'en prie, enfin je ne suis pas un pro en théorie des groupes donc attendons l'avis d'un spécialiste, il y a peut-être une ou deux justifications qui manquent. Je suis sûr que tu y arriveras très bientôt, surtout si tu comptes remplir tous les trous du Lang ! Petits conseils, si je puis me permettre : n'oublie pas d'utiliser toutes les hypothèses, éventuellement plusieurs fois, et d'être bien sûr de tous les résultats précédents que tu appliques.
  • Pour la deuxième question,

    je suppose que $G/H$ admet une suite de composition

    G'_1 \subset G'_2 \subset \cdots \subset G'_n = G'$

    et soit $\pi$ la projection canonique de $G$ vers $G/H$.

    soit$\pi^{-1}$ sa réciproque.

    Soit $G_i$ la réciproque de $G'_1$ par $\pi^{-1}$

    La suite $H=G_1 \subset G_2 \subset \cdots \subset G_n = G$

    est une suite de composition, et on la rend résoluble en prolongeant la suite par la suite de composition de $H$ !!!

    voilà, j'ai trouvé en tapant mon problème!!

    Merci mille fois!!
  • Pour la deuxième question, \\
    \\
    je suppose que $G/H$ admet une suite de composition \\
    \\
    G'_1 \subset G'_2 \subset \cdots \subset G'_n = G'$\\
    \\
    et soit $\pi$ la projection canonique de $G$ vers $G/H$.\\
    \\
    soit$\pi^{-1}$ sa réciproque.\\
    \\
    Soit $G_i$ la réciproque de $G'_1$ par $\pi^{-1}$\\
    \\
    La suite $H=G_1 \subset G_2 \subset \cdots \subset G_n = G$\\
    \\
    est une suite de composition, et on la rend résoluble en prolongeant la suite par la suite de composition de $H$ !!!\\
    \\
    voilà, j'ai trouvé en tapant mon problème!!\\
    \\
    Merci mille fois!!
  • Bien vu !
  • Je comprends pas pourquoi ça veut pas s'afficher!!!

    Mais en tout cas merci pour tout, j'ai reussi à remplir ma deuxième question!!
  • Tu as oublié un dollar en ouverture avant G_1.

    Je me répète mais c'est vraiment bien vu le coup de la concaténation des deux suites !
  • Merci beaucoup!!

    Les maths c'est vraiment génial!!
  • Bonjour,

    Egoroff : Comme je l'ai dit dans mon premier post, la démonstration que tu fait dans le post du 08-11-06 à 12:30 ne marche que si G est abélien, sinon X n'est pas forcément distingué. Pour le cas général :

    Soit
    ${e}=G_{0} \subset G_{1} \subset ... \subset G_{n}=G$
    une suite de composition abélienne de G (pas nécessairement abélien)
    Donc :

    $\forall i \in \N , 1 \leq i \leq n \Rightarrow G'_{i} = G_{i} / G_{i-1}$ est abélien

    Soit $ {e} = G'_{i,0} \subset ... \subset G'_{i,k_{i}} = G'_{i} $ une suite de composition cyclique de $G'_{i}$ (qui existe d'après le post de egoroff).

    L'image reciproque de cette suite par la surjection canonique de $G_{i}$ dans $G'_{i}= G_{i} / G_{i-1}$ donne une suite de composition cyclique de $G_{i}$ vers $G_{i-1}$. On recolle ensuite le tout pour chaque indice $ i $ et on obtient une suite de composition cyclique plus fine que celle qu'on s'était donnée au départ (donc un "raffinement").

    Lebesgue
  • Pour la deuxième question :

    Je suppose que $G/H$ admet une suite de composition $$ G'_1 \subset G'_2 \subset \cdots \subset G'_n = G'$$ et soit $\pi$ la projection canonique de $G$ vers $G/H$. Soit $\pi^{-1}$ sa réciproque.
    Soit $G_i$ la réciproque de $G'_i$ par $\pi^{-1}$. La suite $$H=G_1 \subset G_2 \subset \cdots \subset G_n = G$$ est une suite de composition, et on la rend résoluble en prolongeant la suite par la suite de composition de $H$ !!!
    Voilà, j'ai trouvé en tapant mon problème !!

    Merci mille fois !!
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