sur les corps et les polynômes
dans Algèbre
Bonsoir tout le monde, j'ai un petit soucis ( et même un gros ) avec un exercice d'algèbre.
Soit A un anneau commutatif. Montrer l'équivalence entre :
i) A est un corps fini.
ii) Tout polynôme de degré n>=1 à coefficients dans A a au plus n racines dans A et toute fonction de A dans A est polynomiale.
Je vous remercie d'avance pour toutes vos suggestions.
Amandine
Soit A un anneau commutatif. Montrer l'équivalence entre :
i) A est un corps fini.
ii) Tout polynôme de degré n>=1 à coefficients dans A a au plus n racines dans A et toute fonction de A dans A est polynomiale.
Je vous remercie d'avance pour toutes vos suggestions.
Amandine
Réponses
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une piste :
si A est un coprs fini de cardinal $q$, une fonction de $A$ dans $A$ est entierement caracterisée par ses valeurs prises en $q$ points, et comme il existe un polynome qui prend exactement ces valeurs on peut les identifier. -
La fonction indicatrice de 1 doit donner que A est fini.. pour le fait que c'est un corps je cherche encore..
-
Pour montrer que c'est un corps :
$A$ est intègre car si $ab=0$ avec $a$ et $b$ non nuls, ça veut dire que le polynôme $aX$ a au moins 2 racines ($b$ et $0$) alors qu'il est de degré 1.
Ensuite, sachant que $A$ est fini et intègre, on vérifie que pour tout $a$ non nul, $x\mapsto ax$ est un morphisme d'anneau injectif, donc surjectif (par finitude de $A$) donc atteint 1... -
Bonjour,
Si $A$ est un corps on sait que tout polynôme de
degré $n$ a au plus $n$ racines. Supposons en outre $A$ fini, disons
$A=F_q$. Pour $a=(a_1,\ldots,a_n)\in F_q^n$, en posant
$\phi_a(X_1,\ldots,X_n)=\prod_{i=1}^n[1-(X_i-a_i)^{q-1}]$, on voir que
pour toute application $f :F_q^n\mapsto F_q$, $f(x_1,\ldots,x_n)=\sum_{a\in F_q^n}f(a)\phi_a(x_1,\ldots,x_n)$.
L'application $f$ est de type polynômial.
Réciproquement, comme déjà montré, $A$ est nécessairement intègre. Reste
à voir qu'il est fini. Pour cela soit l'application $f$ définie par
$f(1)=1$ et $f(x)=0$ pour tout $x\not=1$. Il existe un polynôme $g\in
A[X]$ tel que $f(z)=g(z)$ pour tout $z\in A$. Si $A$ est fini, on a $g(x)=0$
pour une infinité de $x\in A$, d'où $g=0$ et $f(1)=g(1)=0$ conduit à
une contradiction. (pour le fait que $g=0$ le voir,si nécessaire, dans
le corps des fractions de $A$).
Ainsi $A$ est intègre et fini. Un résultat classique montre que c'est
un corps.
Amicalement
Omar
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