diff --git a/contents/algebra.tex b/contents/algebra.tex index 6aae4b0..04feb86 100644 --- a/contents/algebra.tex +++ b/contents/algebra.tex @@ -33,15 +33,29 @@ \langsubsection{Groupe}{Group} \begin{definition_sq} \label{definition:group} - Un groupe $(G, \star)$ est un monoïde \ref{definition:monoid} ayant un élément inverse tel que $\forall a \in G, \exists a^{-1} \in G, a \star a^{-1} = 0_E$. + Un groupe $(G, \star)$ est un monoïde \ref{definition:monoid} ayant un élément inverse tel que $\forall a \in G, \exists a^{-1} \in G, a \star a^{-1} = 0_G$. \end{definition_sq} +\begin{theorem_sq} + L'élément inverse de tout élément d'un groupe $(G, \star)$ est unique. +\end{theorem_sq} + +\begin{proof} + Soit $(G, \star)$ un groupe ainsi que $x \in G$ avec $a, b$ deux inverses de $x$. Par définition d'un élément inverse, on peut poser $x \star a = 0_G \equivalence b \star (x \star a) = b \star 0_G \equivalence (b \star x) \star a = b \equivalence a = b$. +\end{proof} + \langsubsubsection{Groupe abélien}{Abelian group} \begin{definition_sq} \label{definition:abelian_group} Un groupe abélien est un groupe \ref{definition:group} dont la loi de composition est commutative \ref{definition:commutativity}. \end{definition_sq} +\langsubsubsection{Sous-groupe engendré}{Generated sub-group} + +\begin{definition_sq} \label{definition:generated_subgroup} + Un sous-groupe engendré est un groupe \ref{definition:group} générée par un élément $x$ d'un groupe $(G, \star)$ définie de la manière suivante : $ := \{ x^k \mid k \in \Z \} \subseteq G$ +\end{definition_sq} + \langsubsubsection{Morphisme de groupe}{Group morphism} \begin{definition_sq} \label{definition:group_morphism} @@ -51,7 +65,7 @@ $$\forall (x, y) \in X^2, \phi(x \star y) = \phi(x) \composes \phi(y)$$ - Similairement, le diagramme suivant commute : + Similairement, un morphisme de groupe est un morphisme tel que le diagramme suivant commute : \[\begin{tikzcd} X \cartesianProduct X \arrow[r, "\phi \cartesianProduct \phi"] \arrow[d, "\star"] & Y \cartesianProduct Y \arrow[d, "\composes"] \\ @@ -59,8 +73,22 @@ \end{tikzcd}\] \end{definition_sq} -\begin{theorem_sq} - Soit $((G, +), (H, \star)) \in \Grp^2$ et $f$ un épimorphisme entre $G$ et $H$ \ref{definition:epimorphism}. +\begin{theorem_sq} \label{theorem:ab_monomor_imp_ab} + Soit $(G, +)$ et $(H, \star)$ deux groupes \ref{definition:group} et $f$ un monomorphisme entre $G$ et $H$ \ref{definition:monomorphism}. + + $$(H, +) \in \Ab \implies (G, \star) \in \Ab$$ +\end{theorem_sq} + +\begin{proof} + Soit $((G, +), (H, \star)) \in \Grp^2$ et $f \in \hom(G, H)$ tel que $f$ est un monomorphisme \ref{definition:monomorphism}. + + $f$ est un monomorphisme $\implies \forall (x, y) \in G^2 \land x \neq y, \exists! (a, b) \in H^2 \land f(a) = x \land f(b) = y$ + + $\implies x \star y = f(a) \star f(b) = f(b) \star f(a) = y \star x$ +\end{proof} + +\begin{theorem_sq} \label{theorem:ab_epimor_imp_ab} + Soit $(G, +)$ et $(H, \star)$ deux groupes \ref{definition:group} et $f$ un épimorphisme entre $G$ et $H$ \ref{definition:epimorphism}. $$(G, +) \in \Ab \implies (H, \star) \in \Ab$$ \end{theorem_sq} @@ -70,23 +98,56 @@ $f$ est un épimorphisme $\implies \forall (x, y) \in H^2, \exists (a, b) \in G^2, f(a) = x \land f(b) = y$ - $(G, +) \in Ab \implies x \star y = f(a) \star f(b) = f(a + b) = f(b + a) = f(b) \star f(a) = y \star x$ + $(G, +) \in \Ab \implies x \star y = f(a) \star f(b) = f(a + b) = f(b + a) = f(b) \star f(a) = y \star x$ \end{proof} -\langsubsection{Corps}{Field} \label{definition:field} +\begin{theorem_sq} + Soit $(G, +)$ et $(H, \star)$ deux groupes \ref{definition:group} et $f$ un isomorphisme entre $G$ et $H$ \ref{definition:isomorphism}. -Soit une structure $F$ avec deux lois de composition interne $(+)$ et $(\cartesianProduct)$ notée $(F, +, \cartesianProduct)$. + $$(G, +) \in \Ab \equivalence (H, \star) \in \Ab$$ +\end{theorem_sq} -\begin{itemize} - \item{$(F, +)$ est un groupe abélien \ref{definition:abelian_group} unital en $0_E$} - \item{$(F\backslash\{0_E\}, \cartesianProduct)$ est un groupe \ref{definition:group}} -\end{itemize} +\begin{proof} + Soit $((G, +), (H, \star)) \in \Grp^2$ et $f \in \hom(G, H)$ tel que $f$ est un isomorphisme \ref{definition:isomorphism}. -\langsubsubsection{Corps commutatif}{Commutative field} \label{definition:commutative_field} + \impliespart -Un corps commutatif est un corps \ref{definition:field} dont la loi de composition $(\cartesianProduct)$ est commutative \ref{definition:commutativity}. -\langsubsection{Anneau}{Ring} \label{definition:ring} -%TODO Complete subsection + $(G, +) \in \Ab$ et $f$ est un isomorphisme et particulièrement un épimorphisme $\implies (H, \star) \in \Ab$ (Voir \ref{theorem:ab_epimor_imp_ab}) + + \Limpliespart + + $(H, \star \in \Ab$ et $f$ est un isomorphisme et particulièrement un monomorphisme $\implies (G, +) \in \Ab$ (Voir \ref{theorem:ab_monomor_imp_ab}) +\end{proof} + +\langsubsection{Corps}{Field} + +\begin{definition_sq} \label{definition:field} + Un corps $(F, +, \star)$ avec deux lois de composition interne $(+)$ et $(\star)$. + + \begin{itemize} + \item{$(F, +)$ est un groupe abélien \ref{definition:abelian_group} unital en $0_E$} + \item{$(F\backslash\{0_E\}, \star)$ est un groupe \ref{definition:group}} + \end{itemize} +\end{definition_sq} + +\langsubsubsection{Corps commutatif}{Commutative field} + +\begin{definition_sq} \label{definition:commutative_field} + Un corps commutatif est un corps \ref{definition:field} dont la seconde loi de composition $(\cartesianProduct)$ est commutative \ref{definition:commutativity}. +\end{definition_sq} +\langsubsection{Anneau}{Ring} + +Source : \citeannexes{wikipedia_ring} + +\begin{definition_sq} \label{definition:ring} + Un anneau $(R, +, \star)$ est un triplet, un ensemble $R$, une opération $(+)$ qui est un groupe abélien \ref{definition:abelian_group}, une opération $(\star)$ qui est un monoïde \ref{definition:monoid} et l'opération $(\star)$ est distributive sur l'opération $(+)$, c'est-à-dire + + $\forall (a, b, c) \in R^3$ + \begin{itemize} + \item{Distributivité à gauche : $a \star (b + c) = (a \star b) + (a \star c)$} + \item{Distributivité à droite : $(b + c) \star a = (b \star a) + (c \star a)$} + \end{itemize} +\end{definition_sq} \section{Matrices} %TODO Complete section diff --git a/references/annexes.bib b/references/annexes.bib index efcc13f..7087513 100644 --- a/references/annexes.bib +++ b/references/annexes.bib @@ -385,3 +385,7 @@ title = {Topological transitivity - Scholarpedia}, url = {http://www.scholarpedia.org/article/Topological\_transitivity} } +@online{wikipedia_ring, + title = {Ring (mathematics)}, + url = {https://en.wikipedia.org/wiki/Ring\_(mathematics)} +}