Anneau quotient

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legeniedesalpages
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anneau quotient

par legeniedesalpages » 15 Aoû 2008, 15:29

Bonjour,

il y a une démo que j'ai du mal à saisir dans cet article de wikipedia: Anneau quotient (Propriétés).

C'est pour montrer que si est un idéal d'un anneau commutatif tel que soit un corps alors est maximal.

Voilà ce qui y est dit:

Supposons que I n'est pas maximal et soit J un idéal strictement compris entre I et A. On aurait alors un morphisme non injectif (surjectif, mais cela n'est pas important) de A / I sur A / J. Or un morphisme d'anneau partant d'un corps est injectif et donc A / I n'est pas un corps.


Je ne vois pas comment montrer l'existence d'un morphisme non injectif de sur . :hein:

Merci pour votre aide.



abcd22
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par abcd22 » 15 Aoû 2008, 15:34

Bonjour,
Pour tout élément a de A/I, on prend un antécédent b de a dans A, et on définit f(a) (f étant le morphisme de A/I dans A/J qu'on veut définir) comme la projection canonique de b dans A/J. Il faut vérifier que f(a) ne dépend pas du choix de b.

magnolia86
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par magnolia86 » 15 Aoû 2008, 16:01

legeniedesalpages a écrit:Bonjour,

il y a une démo que j'ai du mal à saisir dans cet article de wikipedia: Anneau quotient (Propriétés).

Tu as dû mal à saisir (mais ça va venir sans aucun doute) peut-être parce c'est une preuve par l'absurde. Je sais bien que tu connais ce genre de raisonnement, je n'ai pas de doute là-dessus, mais une preuve normale est peut-être plus simple (puisque non contradictoire).

legeniedesalpages a écrit:C'est pour montrer que si est un idéal d'un anneau commutatif tel que soit un corps alors est maximal.

ok, je te propose cette démo toute simple et n'utilisant que les définitions des objets évoqués dans l'énoncé :
L'hypothèse A/I est un corps. Montrons que pour tout , on a : cela montrera que I est maximal.
Si , alors x est non nul dans A/I, donc inversible, donc il existe tel que , ou encore , d'où A=Ax+I.
Voilà :we:

magnolia86
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par magnolia86 » 15 Aoû 2008, 16:08

Et si tu veux comprendre pourquoi la réciproque (I maximal => A/I corps) est vraie, il suffit de relire dans le sens inverse la petite démo que je te propose.

legeniedesalpages
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par legeniedesalpages » 15 Aoû 2008, 16:30

abcd22 a écrit:Bonjour,
Pour tout élément a de A/I, on prend un antécédent b de a dans A, et on définit f(a) (f étant le morphisme de A/I dans A/J qu'on veut définir) comme la projection canonique de b dans A/J. Il faut vérifier que f(a) ne dépend pas du choix de b.



ok oui effectivement c'est plus clair, en fait c'est un cas particulier (ou une application) du théorème de passage au quotient pour les anneaux.



magnolia86 a écrit:Tu as dû mal à saisir (mais ça va venir sans aucun doute) peut-être parce c'est une preuve par l'absurde. Je sais bien que tu connais ce genre de raisonnement, je n'ai pas de doute là-dessus, mais une preuve normale est peut-être plus simple (puisque non contradictoire).


ok, je te propose cette démo toute simple :
L'hypothèse A/I est un corps. Montrons que pour tout , on a : cela montrera que I est maximal.
Si , alors x est non nul dans A/I, donc inversible, donc il existe y \in A tel que , ou encore , d'où A=Ax+I.
Voilà :we:


oui j'avais vu une preuve du même style pour le sens direct, je ne pensais pas qu'elle s'inversait si facilement.

Merci à vous :++:

ThSQ
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par ThSQ » 15 Aoû 2008, 16:49

legeniedesalpages a écrit:Je ne vois pas comment montrer l'existence d'un morphisme non injectif de sur .


C'est absurdement compliqué vu que la preuve directe est si simple.

Sinon l'homo non injectif est x + I -> x + J

Daniel-Jackson
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par Daniel-Jackson » 15 Aoû 2008, 18:55

ThSQ a écrit:Sinon l'homo non injectif est x + I -> x + J


Yep, le morphisme naturel.

Et il est non injectif car le noyau n'est pas réduit à 0 ( le zéro de A/I) , son noyau est simplement l'image de J par le morphisme canonique f: A-->A/I or

l'image f(J) = J/I est un idéal de A/I (car image d'un idéal par un morphisme d'anneaux surjectif) n'est pas réduit à 0 ( = I/I).


Encore une fois la preuve direct est très simple si on connait le résultat suivant:

Un anneaux A est un corps si et seulement si ses seuls idéaux sont 0 et A lui même


Un corps n'a que 2 idéaux , lui même et 0 : c'est clair tout élément non nul est inversible .

Inversement si A est un anneau qui n'a que 2 idéaux, on montre que tout élément non nul est inversible : soit x dans A non nul, on prends J= l'idéal engendré par x , il est non nul car (x est de dans et est non nul lol) donc il est par élimination (il y en a que 2 ) J = A et donc J contient 1= xy et x est inversible . Conclusion A est un corps

Pour revenir au fait suivant : A/I corps si et seulement si I idéal maximal

Il suffit alors de savoir ceci:

Avec le morphisme canonique f : A --> A/I

On a une bijection entre
{ les idéaux de A qui contiennent I} et { les idéaux de A/I ( en prenant leur image inverse par f)}

Avec ça tout est fait :

Si A/I est un corps , Si J est un idéal contenant I, alors J/I est un idéal de A/I qui est un corps , d'après ce qui précède J/I = A/I ou 0(=I//I) , en prenant l'image inverse par le morphisme canonique( qui est surjectif) de J/I, on obtient donc que soit J= A ou bien J = I , donc I maximal .

Inversement si I est maximal, par maximalité de I et avec la bijection citée plus haut , on voit aisément que A/I n'a que 2 idéaux 0= I/I et A/I lui même Conclusion A/I est un coprs.

Voilà je sais que la rédaction est longue et peut être elle peut paraître longue cette preuve mais je l'adore car elle est très abstraite.

magnolia86
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par magnolia86 » 15 Aoû 2008, 19:07

Daniel-Jackson a écrit:Encore une fois la preuve directe est très simple si on connait le résultat suivant:

Un anneaux A est un corps si et seulement si ses seuls idéaux sont 0 et A lui même


Un corps n'a que 2 idéaux , lui même et 0 : c'est clair tout élément non nul est inversible .

Le preuve directe que je propose n'utilise pas ce petit lemme sur les idéaux (donc on peut s'en passer), mais plutôt une décomposition de 1 (comme Bezout par exemple. ...ou Bézout ?).
Mais j'aime ta preuve aussi ! (bien qu'elle utilise en plus la correspondance entre les idéaux de A contenant I et les idéaux de A/I ...)

Daniel-Jackson a écrit:Voilà je sais que la rédaction est longue et peut être elle peut paraître longue cette preuve mais je l'adore car elle est très abstraite.

Je ne trouve pas la preuve plus longue que ça : tu as voulu expliquer !

Daniel-Jackson
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par Daniel-Jackson » 15 Aoû 2008, 21:27

magnolia86 a écrit:Le preuve directe que je propose n'utilise pas ce petit lemme sur les idéaux (donc on peut s'en passer), mais plutôt une décomposition de 1 (comme Bezout par exemple. ...ou Bézout ?).


Je ne trouve pas la preuve plus longue que ça : tu as voulu expliquer !



Je la connais aussi mais j'aime mieux manipuler les idéaux :we:
Je suis en doctorat (ma première année) et je fais de la géométrie algébrique, on manipule tout le temps les idéaux alors on en prend l'habitude loool

legeniedesalpages
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par legeniedesalpages » 15 Aoû 2008, 23:02

Hé bien au final, je me retrouve avec trois démonstrations, je ne demandais pas mieux.

Merci beaucoup :zen:

 

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