Carnet de voyage en Algébrie

Philippe Caldero, Marie Peronnier

Utilisée dans les 48 développements suivants :

Théorème de Brauer
Le groupe SO3(R) est simple
Théorème de Dirichlet faible
Théorème de Kronecker
Décomposition LU et décomposition de Cholesky
Détermination des groupes d'isométries du cube et du tétraèdre
Cardinal du cône nilpotent
Formes de Hankel
Différentielle du déterminant
Suite de polygones
Dénombrement des colorations du cube
Continuité des racines d'une suite de polynomes
Décomposition de Dunford (version algorithmique) #effectif #méthodeEuler
Lemme de Zolotarev
Compacité de On(R), décomposition polaire dans Mn(R)
Critère de Sylvester et applications
Dualité et Algèbre des matrices
Systèmes de congruences, cas général
Condition nécessaire et suffisante pour que Z/nZ* soit cyclique
GLn(C) est dense, ouvert et connexe
Formule de Burnside + Double transitivité + Table de caractères de S4
Adhérence de l'ensemble des matrices réelles diagonalisables
$Gl_n(\mathbb{C})$, $Sl_n(\mathbb{C})$, et $U_n(\mathbb{C})$ sont connexes par arcs
Résolution d'un système de congruence
Combinatoire et dualité
Densité des matrices diagonalisables
C est algébriquement clos (preuve par la réduction)
Nombres premiers de la forme p=x^2+3y^2
Correspondance drapeaux et p-Sylow de GLn(Fp)
Lemme de Fitting et cardinal du cône nilpotent
Décomposition LU + complexité
Générateurs de Gl_n(K) et Sl_n(K) et application à la connexité
Théorème chinois et applications
Localisation des valeurs propres
Une équation de Mordell
Caractérisation des matrices nilpotentes par la trace
Système de congruences (cas général)
Théorème de descente de Springer pour les formes quadratiques
Réductibilité des polynômes cyclotomiques
Disques de Gerschgorin-composantes connexes
Alternative dense/monogène, valeurs d'adhérence de la suite (cos(n))
Dénombrement des endomorphismes nilpotents sur un corps fini
Déterminant circulant et suite de polygones
Dual de M_n(K)
Dénombrement des matrices nilpotentes de taille $d \times d$ à coefficients dans $\mathbb{F}_q$
Critère de nilpotence par la trace [doublon]
Théorème de Flanders
Quadrature de Gauss(-Legendre)

Utilisée dans les 26 leçons suivantes :

149 (2025) Déterminant. Exemples et applications.
154 (2024) Exemples de décompositions de matrices. Applications.
190 (2025) Méthodes combinatoires, problèmes de dénombrement.
101 (2025) Groupe opérant sur un ensemble. Exemples et applications.
105 (2025) Groupe des permutations d’un ensemble fini. Applications.
122 (2025) Anneaux principaux. Exemples et applications.
126 (2023) Exemples d’équations en arithmétique.
152 (2025) Endomorphismes diagonalisables en dimension finie.
156 (2025) Endomorphismes trigonalisables. Endomorphismes nilpotents.
157 (2025) Matrices symétriques réelles, matrices hermitiennes.
159 (2025) Formes linéaires et dualité en dimension finie. Exemples et applications.
108 (2025) Exemples de parties génératrices d’un groupe. Applications.
162 (2025) Systèmes d’équations linéaires ; opérations élémentaires, aspects algorithmiques et conséquences théoriques.
204 (2025) Connexité. Exemples d’applications.
104 (2025) Groupes finis. Exemples et applications.
106 (2025) Groupe linéaire d’un espace vectoriel de dimension finie E, sous-groupes de GL(E). Applications.
123 (2025) Corps finis. Applications.
144 (2025) Racines d’un polynôme. Fonctions symétriques élémentaires. Exemples et applications.
102 (2025) Groupe des nombres complexes de module 1. Racines de l’unité. Applications.
148 (2025) Dimension d’un espace vectoriel (on se limitera au cas de la dimension finie). Rang. Exemples et applications.
150 (2025) Polynômes d’endomorphisme en dimension finie. Réduction d’un endomorphisme en dimension finie. Applications.
151 (2025) Sous-espaces stables par un endomorphisme ou une famille d’endomorphismes d’un espace vectoriel de dimension finie. Applications.
153 (2025) Valeurs propres, vecteurs propres. Calculs exacts ou approchés d'éléments propres. Applications.
181 (2025) Convexité dans Rn. Applications en algèbre et en géométrie.
191 (2025) Exemples d’utilisation de techniques d’algèbre en géométrie.
226 (2025) Suites vectorielles et réelles définies par une relation de récurrence $u_{n+1} = f(u_n)$. Exemples. Applications à la résolution approchée d’équations.

Utilisée dans les 63 versions de développements suivants :

  • Développement :
  • Remarque :
    J'ai rajouté une application pour que ça tienne en 15 minutes. Cependant, avec l'application, le développement devient un peu long et il faut se dépêcher un peu. Tout dépend de si vous écrivez plutôt lentement ou pas...
    Désolé, le PDF est un peu coupé par endroits à cause du scanner, normalement tout est dans les références.
    Cela peut être pas mal de savoir "étendre" un peu le résultat de l'application : l'application est-elle surjective ? Que se passe-t-il pour d'autres nombres premiers que 3 ?
    Il faut aussi être au point sur les polynômes symétriques et le théorème de structure (c'est le point-clé de la démonstration du théorème de Kronecker).
    Je ne suis pas du tout d'accord avec le recasage 4 étoiles dans la 105... Il ne faut pas forcer non plus...
  • Références :
  • Fichier :
  • Développement :
  • Remarque :
    Un développement vraiment cool qui fait le lien entre de l'algèbre linéaire et de l'arithmétique.

    La version que j'ai démontre le résultat en caractéristique quelconque. A ce propos, bien faire attention à un truc : On a besoin d'être en caractéristique nulle pour que D soit inversible MAIS on s'en sert uniquement pour montrer l'équivalence entre les mi(sigma) et les cj(sigma). Donc la démonstration fonctionne bien en caractéristique quelconque pour le corps sur lequel on considère les matrices de permutation.
  • Référence :
  • Fichier :

Utilisée dans les 46 versions de leçons suivantes :