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Fichesdemath(MPSI/MP)
SamuelMIMRAM
2000-2002
Tabledesmatières
1Divers
jA[Bj=jAj+jBjjA\Bj jFj=p,jP(F)j=2p PX2P(F)jXj=p2p1
2Algèbregénérale
2.1Divers
Signaturede2n:"()=Q
fi;jg2P(j[1;n]j)(j)(i) jiThéorèmedeGauss:(a^b=1etajbc))ajc
2.2Groupes
Hsous-groupedeG,8
:H,?8(x;y)2H2;xy2H
8x2H;x12H
Transportdestructure:
Lesss-groupesdeZsontlesnZ
H[Kgroupe,HKouKH
Pluspetitss-groupecontenantH[K:H+K
finjective,Kerf=f0gDécompositioncanonique:Ef!F:ilexiste
f,bijective,tq:E f!F s? yx ?i E=Rf f!f(E)Groupecyclique:monogènefini
1 (G;)estungroupe (Z=nZ)estungroupedecardinal'(n)'(n)=nQ i11 piSim^n=1alors'(mn)='(m)'(n)
démo:: kmn7!(km;kn)etdimIm=mnm^ncarm^n=dimKer pgcd:générateurdeP iaiZppcm:générateurdeT iaiZEQDIOPH
2.3Groupeopérantsurunensemble
(Ag)1=Ag1Automophismeintérieur:a:x1
x2E=RGjOxj=jE=RGjjGjSijGj=nalors8g2G;gn=eG
xinvbds(Z=nZ),x^n=1,Gr(x)=Z=nZCentre:Z(G)=fg2G=8x2G;gx=xgg
Touteorbiteeststablesousl'actiondeG
8a2Ox;Card(Ox)Card(Stab(a))=Card(G)
ThdeBurnside:NjGj=P
Ilyap+1
2.4Anneaux-corps
Anneau(A;+;):
Bsous-anneaudeA,8
:1 A2B8(x;y)2B2;xy2B
8(x;y)2B2;xy2B
aestrégulier:ax=ay)x=yetxa=ya)x=y arégulier,anondiviseurde0 (A;):groupedesélémtsinversibles aestnilpotent:9n2N;an=0Idéalprincipal:9a2A;I=aA
2Caractéristique:ordredeeAdans(A;+)
démo:(x+y)p=Pp k=0Ck pxkypket8k2j[1;p1]j;pjCk pCorps(K;+;):
Lsous-corpsdeK,8
:1 K2L8(x;y)2L2;xy2L
8(x;y)2L2;xy2L
8x2Lnf0g;x12L
Uncorpsestunanneauintègre
Toutcorpsfiniestcommutatif
Toutcorpsfiniapourcardinalpnavecppremier
2.5Polynômes
dimKn[X]=n+1K[X]estunanneauprincipal
PjQ)[P(x)=0)Q(x)=0]
nxi) attentionàlanormalisationdeP -parité,conjugaison? -calculerlapartieentièredeP -siN(X) -valeursparticulières!équations Si p q(avecp^q=1)estracinedePalorspja0etqjan Poly avecP2K[X]tqdegP=n1:deg(kP)=nkdoncnP=0 surCn[X]:Ker=C0[X]etIm=Cn1[X] T nP(X)=P(X+n)etT=TdoncnP(X)=(TId)nP(X)=Pn k=0(1)kCk nTk=Pn k=0(1)kP(X+k) )P(n+1)sionconnaittslesP(k)aveck2j[1;n]j 32.6PolynômesetK-algèbres
Algèbre(A;+;;):
Bsous-algèbredeA,8
:12B8(x;y)2B2;x+y2Betxy2B
82K;8x2B;x2B
Poly3Algèbrelinéaire
3.1Espacesvectoriels
Espace-vectoriel(E;+;:):
Fsous-evdeE,8
:F,?8(x;y)2F2;x+y2F
82K;8x2F;x2F
PourmontrerFss-evdeE,onpeutmontrerF=Ker'
normed'algèbre:N(ab)N(a)N(b) jN(x)N(y)jN(x+y)N(x)+N(y) doncx7!kxkestcontinuecar1-lipschitzienneNormesusuelles:kxk1=Pjxijkxk2=q
Px2 ikxk1=maxjxijDsunevn:
B(x;r)=Bf(x;r)etviceversa
x2Bf(0E;1)N[f(x)]=sup x2S(0E;1)N[f(x)]=sup x2Enf0EgN[f(x)] kxkN[f(x)]kjfkjkxkkjgfkjkjgkjkjfkj
SiFevncalors(Lc(E;F);kjkj)evnc
(x;y)7!x+yet(;x)7!xsontcontinuesFss-evdedimfiniedeE)FevncetfermédeE
UnK-evdedimfinieestunespacedeBanach
Surunproduitd'evdedimfinies,uestcontinue
4Fss-evdeE:siH,HalorsEH
H1\H2ss-evH1+H2ppss-evcontenantH1etH2
,8k;Pk1i=1Ei\Ek=f0g,8j;Ej\Pn i=1i,jE i=f0g E1+E2=E1E2,E1\E2=f0g,dimE1+dimE2=dimE
Familleorthogonaledeprojecteurs:
si(fi)2L(E)htqPh i=1ImfiSisestunesymétrie,s+IdE
2estunprojecteur...
SiFEalorsdimF=dimE,F=E
dim(F+G)=dimF+dimGdim(F\G) dimKergfdimKerg+dimKerfCodimension:dimensiondusupplémentaire
finjective,Kerf=f0g k=0Ck nfkgnkSifggf=Idalors,parréc:fgngnf=(n1)g
3.2Matrices
SiC=ABalorsci;j=Pn
k=1ai;kbk;jt(AB)=tBtA MB1B3(vu)=MB2B3(v)MB1B2(u)
AestsemblableàB:B=P1AP(!mêmetrace)
M n(K)=Sn(K)An(K)démo:':M7!(M+tM2;MtM2)isom
Pourunprojecteur:trp=rgp
E i;jEk;l=j;kEi;l detA=P2n"()a(1)1:::a(n)n
det(AB)=detAdetBdet AB 0C! =detAdetCdémo: AB 0C! = IB0C! A0
0I!AtCom(A)=(detA)InA1=1
detA(tCom(A))FormuledeCramer:xi=detB(v1;:::;b;:::;vn)
detA 5 (tA)1=t(A1)A2Sn(K)\GLn(K))A12Sn(K) pIn;1pDéterminantsdeVanderMonde:
1111x