Anneaux Quotients

Bonjour,

Soit $A$ un anneau, $I$ et $J$ deux idéaux bilatères de $A$. Supposons que $I \simeq J$, a-t-on que $A/I \simeq A/J$ ? Si non, auriez-vous un contre-exemple ?

Merci d'avance.

Réponses

  • Bonjour

    C'est $I\simeq J$ qui n'est pas très clair... En quel sens?

    Si tu as un automorphisme $f$ de $A$ tel que $f(I)=f(J)$, il passe au quotient. Simple application de la propriété universelle...
  • Merci de votre réponse : j'entendais par là qu'il existe un isomorphisme de groupe entre $I$ et $J$.

    Cela étant, je ne comprends pas votre seconde affirmation : je n'ai aucune connaissance en théorie des catégories (et il semble que ceci y a trait).
  • Bon, alors $\Z/2\Z$ n'a pas l'air très isomorphe à $\Z/3\Z$ alors que $2\Z$ et $3\Z$ sont des groupes additifs isomorphes à $\Z$.

    On n'a pas besoin de savoir des tonnes de théorie des catégories pour démontrer la propriété que je citais. Il suffit d'avoir bien compris la définition du quotient.

    Qu'essayes-tu de faire?
  • Merci pour le contre-exemple : je suis en train de me familiariser avec la notion de quotient.

    Cela étant, pourriez-vous me détailler ce que vous entendiez par un automorphisme qui "passe au quotient", et me démontrer votre affirmation ?

    Cordialement.
  • Bon, le cas le plus basique qui se trouve presque partout, mais si on a compris on a fait un grand pas...

    Soit $f:A\to B$ un morphisme d'anneaux et soit $s:A\to A/Ker(f)$ la surjection canonique. Montrer qu'il existe un et un seul morphisme d'anneaux $\varphi:A/Ker(f)\to B$ tel que $\varphi\circ s=f$ et que celui-ci induit un isomorphisme de$ A/Ker(f)$ sur $Im(f)$.
  • Bonsoir à tous,

    Voici un petit défi qui a marqué mon esprit aujourd'hui quant j'ai lu un bouquin :

    Soient $ A $ un anneau et $ I $ un idéal de $ A $ et $ \pi : A \to A/I $ la surjection canonique.
    On pose :
    $ \sqrt{(\overline{0})} = \{ \ a \in A/I \ : \ \exists n \in \mathbb{N}^{*} \ \mathrm{t.q.} \ \overline{a}^n = \overline{0} \ \} \ \ $ ( $ \sqrt{(\overline{0})} $ s'appelle le nilradical de $ A/I $ ).
    $ \sqrt{I} = \{ a \in A \ : \ \exists n \in \mathbb{N}^{*} \ \mathrm{t.q.} \ a^n \in I \ \} \ \ $ ( $ \sqrt{I} $ s'appelle le radical de $ A $ ).

    Question :

    Établir que : $ \pi^{-1} ( \sqrt{(\overline{0})} ) = \sqrt{I} $

    Cela permet de voir plus clairement le lien qui existe entre le radical et le nilradical.

    Cordialement. :-)
  • $\sqrt{I}$ le radical de l'idéal $I$.

    Une égalité de sous-ensembles est une double inclusion, il y a une des inclusions qui est évidente.
  • @FdP :
    Celle là tu veux dire : $ \sqrt{I} \subset \pi^{-1} ( \sqrt{\overline{0}} ) $ ?

    Edit : Soit $ a \in \sqrt{I} $, alors : $ \exists n \in \mathbb{N}^* $ : $ a^n \in I $, c'est à dire : $ \overline{a^{n}} = \overline{a}^n = \overline{0} $, c'est à dire : $ \overline{a} = \pi (a) \in \sqrt{\overline{0}} $, c'est à dire : $ a \in \pi^{-1} ( \sqrt{\overline{0}} ) $.
  • Oui, je pense que c'est celle-ci.
  • Je laisse quelqu'un voir s'il peut faire l'inclusion inverse. :-)
  • Il te reste à montrer l'autre inclusion :-D
  • Pablo:

    Débrouille toi tout seul pour changer et arrête de consommer de la démonstration...faite par les autres. B-)-

    PS:
    Pas la peine de te ruer sur ta collection de pdf, réfléchis un peu. :-D
  • faites par les autres ? ::o
    C'est à dire ?
  • @FdP : Détrompe toi, je sais facilement faire l'inclusion inverse et ne cherche pas l'aide des autres sur cette question. Je voulais juste vous faire remarquer cette idée qui met en liaison le radical et le nilradical, parce qu'elle est jolie et simplifie beaucoup la compréhension.

    Voici comment on fait à l'inclusion inverse :
    Soit $ a \in \pi^{-1} ( \sqrt{ \overline{0} } ) $, alors :$ \pi (a) = \overline{a} \in \sqrt{\overline{0}} $, c'est à dire : $ \exists n \in \mathbb{N}^* $ : $ \overline{a}^n = \overline{a^{n}} = \overline{0} $, c'est à dire : $ a^n \in I $, c'est à dire : $ a \in \sqrt{I} $.
    Par conséquent : $ \pi^{-1} ( \sqrt{ \overline{0} } ) \subset \sqrt{I} $. B-)-
  • Bonsoir,

    Si $ \mathfrak{p} $ est un idéal premier, alors $ \mathfrak{p} = \sqrt{\mathfrak{p}} $ et $ A / \mathfrak{p} $ est intègre. On dit que $ \mathfrak{p} $ est saturé.
    svp, si $ \mathfrak{p} $ est premier, pourquoi $ A/ \mathfrak{p} $ est réduit ? ( i.e : ... ne contient aucun élément nilpotent ? ).

    Merci d'avance.
  • Ah d'accord, parce que $ \forall a \in A / \mathfrak{p} \ \ \forall n \in \mathbb{N}^* $ : $ a^n \neq 0 $.
    En effet :
    Supposons par absurde, que $ A / \mathfrak{p} $ qui est intègre, contient un élément nilpotent $ a $ autre que $ 0 $.
    Alors $ \exists n \in \mathbb{N}^* $ : $ a^n = 0 $.
    Par conséquent, $ a = 0 $. ( absurde ).
    Par conséquent : $ A / \mathfrak{p} $ ne contient pas d’éléments nilpotents ( autre que $ 0 $ ).
    Correct ?
  • Correct !
  • Pourquoi $A/ \mathfrak{p}$ n'a pas d'élément nilpotent hormis la classe de l'élément neutre pour l'addition?

    $\mathfrak{p}$ est un idéal premier donc $A/ \mathfrak{p}$ est un anneau intègre c'est à dire sans diviseur de zéro.

    S'il existe un élément non "nul" nilpotent $a$ de $A/ \mathfrak{p}$ tel que $a^n=0$ pour un entier $n>1$ alors $a\times a^{n-1}=0$ et donc $a$ est un diviseur de $0$.
  • De $a^n=0$ on ne déduit pas que $a=0$ me semble-t-il.

    PS:
    Pour terminer le raisonnement il faut, à mon humble avis, supposer qu'on ait pris le plus petit $n>1$ entier tel que $a^n=0$.
    Car alors on se retrouve avec $a\times a^{n-1}=0$ sans qu'aucun des facteurs ne soit nul.
  • Il me semble que oui. Parce que :
    $ a^n = a \times a^n = 0 \ \Longrightarrow \ a = 0 \ \vee \ a^{n-1} = 0 $, car $ A / \mathfrak{p} $ est intègre.
    Si $ a=0 $ ( on tombe sur une absurdité ), donc : $ a^{n-1} = 0 $.
    On réitère le processus $ n-1 $ fois, jusqu'à obtenir $ a = 0 $, ce qui mène vers une absurdité.
    Donc, $ A / \mathfrak{p} $ est un anneau réduit, non ?. :-)

    Merci à vous deux @paf et @FdP. :-)
  • Bonsoir,

    Soit $ I $ un idéal de $ A $.
    Quelle différence existe -il entre le fait de quotienter $ A $ par son radical $ \sqrt{I} $ et le fait de quotienter $ A $, par son nilradical $ \sqrt{(0)} $ ?
    Le quel de ces deux expressions permet de tuer les éléments nilpotents de $ A $ ?

    Merci d'avance. :-)

    Edit : Le fait de quotienter $ A $ par $ \sqrt{(0)} $ permet de tuer tous les éléments nilpotents de $ A $, car : $ \sqrt{(0)} $ contient tous les éléments nilpotents de $ A $.
    Par contre, le fait de quotienter $ A $ par $ \sqrt{I} $ permet de tuer tous les éléments de $ \sqrt{I} $ qui n'ont pas de non. ( Je ne comprends pas à quoi cela pourrait servir ) 8-)
  • Pablo:
    Tu écris:
    $a^n = a \times a^n = 0 \ \Longrightarrow \ a = 0 \ \vee \ a^{n-1} = 0$

    Si $n>1$ c'est vrai.
    Mais on ne peut pas en déduire que $a=0$

    Si $a^n=0$ alors pour tout $p\geq n$ on a $a^p=0$

    Ce qui veut dire que si on ne suppose pas que $n>1$ tel que $a^n=0$, avec $a$ non nul, est minimum alors:

    On peut avoir:

    $a = 0 \ \vee \ a^{n-1} = 0 \Longrightarrow a^{n-1}=0$ et on aboutit à aucune contradiction.
  • Je ne comprend pas ce que tu veux dire @FdP..
    J'ai dit que, puisque $ A/ \mathfrak{p} $ est intègre, alors :
    $ a^n = 0 \ \Longrightarrow \ a^{n-1} = 0 \ \ \Longrightarrow \ \ a^{n-2} = 0 \ \ \Longrightarrow \ \ \dots \ \ \Longrightarrow \ \ a^{2} = 0 \ \ \Longrightarrow \ \ a=0 $ ( Et là, on arrive à une absurdité ).
    Tu pointes du doigt le passage où c'est faux, en expliquant pourquoi, parce que moi, je ne comprends pas ce que tu cherches à me dire. :-)
  • $a^n = 0 \ \Longrightarrow \ a^{n-1} = 0 \ \ \Longrightarrow \ \ a^{n-2} = 0 \ \ \Longrightarrow \ \ \dots \ \ \Longrightarrow \ \ a^{2} = 0 \ \ \Longrightarrow \ \ a=0$

    Ces implications sont fausses pour moi. Et puis, ce n'est pas très rigoureux des suites d'implications avec un $n$ variable.
  • FdP a écrit:
    Ces implications sont fausses pour moi
    Essaie d'expliquer pourquoi. 8-)
  • Comment passes-tu de $a^n=0$ à $a^{n-1} = 0$?
  • Par integrité de $ A / \mathfrak{p} $ :
    En effet : $ a^{n} = a \times a^{n-1} = 0 \ \ \Longrightarrow \ \ a=0 \ \ \mathrm{ou} \ \ a^{n-1} = 0 $
    Par conséquent : $ \Big( a^n = a \times a^{n-1} = 0 \ \ \mathrm{et} \ \ a \neq 0 \Big) \ \ \Longrightarrow \ \ a^{n-1} = 0 $
  • J'avais oublié qu'on supposais $a$ non nul.
    Mais reste le problème d'une suite variable d'implications, c'est moche et pas très rigoureux selon moi.
  • Et comment, à ton avis, on peut remédier à ce problème ?
  • Je te l'ai déjà dit.

    Il faut supposer que $a^n=0$ avec $n$ minimum c'est à dire que pour $0<p<n$ on a $a^p$ non nul.

    $a^n=0$ implique $a^{n-1}=0$ ou $a=0$ et les deux cas sont alors impossibles.
  • Ah d'accord, c'est vrai. merci. :-)
  • On peut aussi écrire une récurrence.

    D'une manière générale, une récurrence peut toujours être transformé en un raisonnement par l'absurde dans lequel on prend un $n$ minimal vérifiant une propriété.
    En effet, si on a $P(0)$ et $\forall n P(n)\Rightarrow P(n+1)$ alors en prenant le plus petit $n$ ne vérifiant pas $P$, on aune contradiction.
  • D'accord, merci @Professeur Rectangle. :-)

    J'ai une petite question à propos du raisonnement par récurrence :

    Parfois, il est demandé de confirmer ou infirmer la véracité d'une propriété : $ P $ définie sur une famille finie $ I \subset \mathbb{N} $ ( Le plus souvent : $ I = \{ 1 , \dots , n \} $ avec : $ n $ non déterminée ).
    Est ce que le raisonnement suivant est correcte :
    $ \Big( P(k) \ \ \Longrightarrow \ \ P(k+1) \Big) \ \ \Longrightarrow \ \ \forall m \in I = \{ 0 , \dots , n \} $ : $ \ P(m) $ ?


    Exemple :

    La conjecture de Hodge, consiste à établir que si, l'application suivante : $ \varphi_k : C^{k} ( M , \mathbb{Q} ) \to \mathrm{Hod}_{k} ( M , \mathbb{Q} ) $ est surjective ou non, pour tout : $ k = 0 , 1 , \dots , n $ et $ n $ est la dimension de la variété $ M $ ( On a : $ C_k ( M , \mathbb{Q} ) $ et $ \mathrm{Hod}_k ( M , \mathbb{Q} ) $ deux objets appartenant à la catégorie des espaces vectoriels ).
    Est ce que, établir que : $ \varphi_k $ est surjective $ \ \ \Longrightarrow \ \ \varphi_{k+1} $ est surjective, permet de conclure que : $ \forall m \in \{ 0 , \dots , n \} $ : $ \varphi_m $ est surjective ?
    C'est la nature de $ k $ qui pose problème pour moi, que je veux considérer comme inconnu, je ne sais pas si je dois commencer par dire : Soit $ k $ tel que ... etc, ou non ?

    Je ne sais pas si vous avez compris ce que je cherche à savoir.

    Merci de m'éclairer sur ce point.
  • Bon, on avait Gaussien, membre depuis deux jours (donc en principe ne connaissant pas les manies des uns et des autres) qui avait posé une question tout à fait correcte. Après 22 messages assez confus de Pablo et FDP-HLM nous voici arrivés à la conjecture de Hodge! Est-ce bien raisonnable?
  • Merci de ne pas me mêler aux obsessions de Pablo. B-)-
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