Formule d'inversion de Möbius et dénombrement des polynômes irréductibles sur $\mathbb{F}_q$

J'ai présenté ce développement le jour J pour la 125 et il est passé nickel ! Je mets 4 étoiles cependant, car il faut bien le justifier : on construit des extensions de corps (finis ou non) en quotientant par un idéal engendré par un polynôme irréductible !
Ca peut être pas mal de faire l'exo sur la formule d'inversion de Möbius avant de simplement recopier la solution, ce genre de choses peut tomber aux écrits !

Corps finis. Applications.

Il faut savoir démontrer l'existence et l'unicité du corps fini à q = p^n éléments et surtout construire par exemple F_4 ou F_9 explicitement en utilisant un polynôme irréductible. Il faut également savoir justifier pourquoi il existe des polynômes irréductibles de tout degré à coefficients dans F_q.

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Extensions de corps. Exemples et applications.

La grande majorité de la leçon peut être faire uniquement en utilisant le Perrin !
Il faut éviter de s'aventurer en théorie de Galois car ça demande un gros investissement juste pour peu de leçons et le sujet est très compliqué avec peu de recul... Par contre, la constructibilité n'est pas très difficile et on peut en parler dans plusieurs leçons donc l'investissement peut vite être rentabiliser !
Le jury considère cette leçon comme difficile et donc maîtriser la base suffit.

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Polynômes irréductibles à une indéterminée. Corps de rupture. Exemples et applications.

La majeure partie de cette leçon peut être faite avec le Perrin (surtout les extensions de corps). Il faut donner des critères d'irréductibilité avec des applications et arriver à les mixer avec la théorie des corps et si possible parler un peu d'algèbre linéaire avec le polynôme minimal et ce qu'il apporte. Il faut également savoir montrer qu'un polynôme est irréductible (ou au moins proposer des critères), mais aussi construire des corps finis comme F_4 ou F_9 avec un polynôme irréductible, puis faire des calculs dans le corps fini ainsi construit (produits, inverses, etc.).
Il faut éviter de s'aventurer en théorie de Galois car ça demande un gros investissement juste pour peu de leçons et le sujet est très compliqué avec peu de recul... Par contre, la constructibilité n'est pas très difficile et on peut en parler dans plusieurs leçons donc l'investissement peut vite être rentabiliser !

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Méthodes combinatoires, problèmes de dénombrement.

Cette leçon peut se faire de bien des manières différentes. Personnellement, j'ai choisi d'insister sur lalgèbre et plus particulièrement sur la théorie des groupes parce que j'étais plutôt à l'aise, mais on peut parler de probabilités par exemples (les applications ne manquent pas !). En revanche il faut bien s'attendre à avoir des exercices qui nécessitent de faire du dénombrement et donc il faut en faire de temps en temps pour garder en tête des "techniques classiques de dénombrement".

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