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Livre

Algèbre. Tome 3 , Anneaux, polynômes et modules

Résumé

Un manuel qui couvre l'ensemble du programme d'algèbre de la troisième année de licence de mathématiques et propose de nombreux exercices corrigés pour contrôler l'assimilation des concepts. Ce deuxième volume est consacré aux anneaux, aux polynômes et aux modules. ©Electre 2023


  • Contributeur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • DL 2023
  • Notes
    • Réédition revue et corrigée en 4 tomes de "L3. Algèbre" publié en 2009 par les éditions Pearson education
    • Numérotation dans la collection d'après la déclaration de dépôt légal
    • Bibliogr. p. 345-346. Index
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (352 p.) : ill. ; 23 cm
  • Collections
  • Titre(s) d'ensemble
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-84225-273-1
  • Indice
  • Quatrième de couverture
    • Comme dans les volumes précédents de cet ouvrage, les auteurs se sont attachés à faire ressortir les raisons d'être et le sens de toutes les notions introduites. C'est pourquoi la présentation des outils fondamentaux est toujours assortie d'un grand nombre d'exemples concrets.

      Dans le chapitre 1, partant d'exemples simples et connus, on étudie de manière approfondie les diverses propriétés que peuvent présenter les éléments d'un anneau. Puis on aborde la notion d'idéal, en introduisant l'arithmétique des idéaux. Tout cela mène à la comparaison des différents types d'anneaux.

      Le chapitre 2 est loin d'être un chapitre de rappels sur les polynômes, puisque les coefficients vivent maintenant dans un anneau. On y découvrira un panorama des critères d'irréductibilité, ainsi qu'un avant-goût des difficultés que présente le problème de la factorisation des polynômes. Les questions d'élimination sont ensuite abordées à l'aide des notions de résultant et de discriminant.

      Le chapitre 3 est consacré à l'étude des modules sur un anneau. L'accent est mis sur les pièges dans lesquels on peut facilement tomber lorsqu'on a l'habitude de pratiquer l'algèbre linéaire sur un corps. On examine de plus près les modules de type fini et les modules noethériens, ainsi que les questions de torsion. On termine par l'étude des modules sur un anneau principal.

      À chaque chapitre s'ajoutent des « compléments » qui viennent illustrer les notions étudiées : nombres presque premiers, théorème de Bézout en géométrie algébrique, polynômes cyclotomiques, polynômes invariants par le groupe alterné, anneaux de Dedekind, mathématiques constructives...


  • Tables des matières
      • Algèbre

      • Tome 3. Anneaux - Polynômes - Modules

      • Aviva Szpirglas

      • Cassini

      • Introduction13
      • Chapitre 1. Anneaux15
      • 1. Rappels16
      • 1.1. Notations, exemples fondamentaux16
      • 1.2. Idéaux19
      • 1.3. Morphismes d'anneaux19
      • 1.4. Anneaux quotients20
      • 1.5. Arithmétique21
      • Divisibilité22
      • Nombres premiers22
      • Lemme d'Euclide22
      • Nombres premiers entre eux22
      • Lemme de Gauss22
      • Théorème de Bézout22
      • pgcd22
      • Existence et unicité du pgcd23
      • ppcm23
      • Existence et unicité du ppcm23
      • Nombres premiers entre eux, pgcd et ppcm23
      • Démonstrations23
      • 2. Ces êtres étranges qui vivent dans les anneaux25
      • 2.1. Éléments centraux25
      • 2.2. Diviseurs de zéro26
      • 2.3. Éléments réguliers28
      • 2.4. Éléments nilpotents29
      • 2.5. Caractéristique d'un anneau30
      • 2.6. Éléments irréductibles31
      • 3. Étude des idéaux34
      • 3.1. Opérations sur les idéaux34
      • 3.2. Générateurs d'un idéal35
      • 3.3. Idéaux des anneaux euclidiens38
      • 3.4. Arithmétique des idéaux41
      • Idéaux comaximaux41
      • Théorème des restes chinois43
      • Système fondamental d'idempotents45
      • Un exemple d'application : le polynôme d'interpolation de Lagrange48
      • 3.5. Radical d'un idéal49
      • 3.6. Idéaux maximaux51
      • 3.7. Idéaux premiers54
      • 3.8. Idéaux de A/I55
      • 4. Corps des fractions d'un anneau intègre58
      • 4.1. Construction58
      • 4.2. Propriétés60
      • 5. Localisation61
      • 6. Anneaux noethériens66
      • 6.1. Définitions équivalentes66
      • 6.2. Constructions d'anneaux noethériens67
      • 6.3. Anneaux artiniens69
      • 7. Arithmétique71
      • 7.1. Irréductibles ou premiers ?72
      • 7.2. Pgcd-Ppcm73
      • 7.3. Éléments premiers entre eux75
      • 7.4. Anneaux à pgcd76
      • 7.5. Anneaux de Bézout80
      • 7.6. Anneaux factoriels81
      • Caractérisation et exemples81
      • Valuation84
      • 7.7. Les anneaux de Bézout sont-ils factoriels ?86
      • 8. Quelques conséquences amusantes87
      • 8.1. L'équation x2 + y2 = z287
      • 8.2. L'équation x4 + y4 = z489
      • 8.3. Les sommes de deux carrés90
      • 8.4. L'anneau Z[i?d]92
      • Complément du chapitre 195
      • 1. Les nombres presque premiers95
      • 1.1. À quoi servent les nombres premiers ?95
      • 1.2. Comment trouver un grand nombre premier ?98
      • 1.3. Test de pseudo-primalité99
      • 1.4. Les nombres de Carmichael101
      • Exercices du chapitre 1107
      • Solutions des tests du chapitre 1109
      • Solutions des exercices du chapitre 1113
      • Chapitre 2. Polynômes119
      • 1. Polynômes à une indéterminée120
      • 1.1. Polynômes à coefficients dans un anneau120
      • 1.2. Polynômes à coefficients dans un corps122
      • Division euclidienne123
      • Idéaux de K [X]124
      • Racines d'un polynôme128
      • Polynômes irréductibles dans C[X] et dans R[X]132
      • Localisation des racines d'un polynôme133
      • 1.3. Polynômes à coefficients dans un anneau factoriel136
      • 1.4. Critères d'irréductibilité des polynômes138
      • 2. Polynômes à plusieurs indéterminées144
      • 2.1. Algèbre .A[X1...,Xn]144
      • 2.2. Formules d'Euler et de Taylor147
      • 3. Polynômes symétriques149
      • 3.1. Relations entre coefficients et racines150
      • 3.2. Théorème de structure150
      • 3.3. Sommes de Newton152
      • 4. Élimination155
      • 4.1. Résultant de deux polynômes :156
      • 4.2. Applications algébriques du résultant160
      • Racines multiples des polynômes160
      • Nombres algébriques165
      • Transformation des équations algébriques167
      • Application arithmétique168
      • 5. Fractions rationnelles171
      • 5.1. Corps K(X) des fractions rationnelles171
      • 5.2. Décomposition en éléments simples173
      • Cas général173
      • Décomposition en éléments simples dans C(X)175
      • Décomposition en éléments simples dans R(X)178
      • 5.3. Applications de la décomposition en éléments simples179
      • Application en algèbre linéaire179
      • Théorème de Gauss-Lucas180
      • Application aux dénombrements181
      • 5.4. Déterminants de Hankel182
      • Compléments du chapitre 2183
      • 1. Applications géométriques du résultant183
      • 1.1. Cas affine183
      • 1.2. Cas projectif187
      • 2. Sous-variétés algébriques de Cnet idéaux de C[ X1,..., Xn]192
      • 3. Polynômes cyclotomiques196
      • 4. Polynômes invariants sous l'action du groupe alterné199
      • 4.1. Cas où 2 est inversible dans A199
      • 4.2. Cas général202
      • 5. Groupe des K-automorphismes de K(X)205
      • Exercices du chapitre 2209
      • Solutions des tests du chapitre 2211
      • Solutions des exercices du chapitre 2213
      • Chapitre 3. Modules217
      • 1. Quelques bases pour fixer les idées218
      • 1.1. Définition218
      • 1.2. Petit tour d'horizon220
      • Produit cartésien220
      • Matrices220
      • Polynômes220
      • Idéal et quotient220
      • Algèbre220
      • Généralisation221
      • Structure de K[X]-module associé à un endomorphisme d'un K-espace vectoriel221
      • 1.3. Morphismes221
      • 2. Sous-modules223
      • 3. Modules quotients224
      • 4. Modules de type fini226
      • 5. Modules noethériens229
      • 6. Opérations sur les sous-modules231
      • 7. Torsion des modules sur un anneau commutatif intègre234
      • 8. Modules libres236
      • 8.1. Familles libres236
      • 8.2. Bases237
      • 9. Modules libres et de type fini sur un anneau commutatif240
      • 9.1. Déterminant241
      • 9.2. Structure des modules libres de type fini245
      • 9.3. Endomorphismes de An248
      • 10. Modules sur un anneau principal251
      • 10.1. Généralités et première décomposition251
      • 10.2. Décomposition des modules de torsion255
      • Décomposition primaire255
      • Décomposition en modules cycliques257
      • Lien entre les deux décompositions261
      • 10.3. Théorème de la base adaptée262
      • 11. Applications269
      • 11.1. Structure des groupes commutatifs de type fini269
      • 11.2. Invariants de similitude d'un endomorphisme270
      • Compléments du chapitre 3275
      • 1. Idéaux inversibles - Anneaux de Dedekind275
      • 1.1. Introduction275
      • 1.2. Idéaux inversibles277
      • Définition et premières propriétés277
      • Opérations arithmétiques279
      • Généralisation283
      • Inversibilité et idéaux premiers284
      • 1.3. Factorisation des idéaux286
      • Unicité d'une factorisation286
      • Existence d'une factorisation286
      • Conséquences de la factorisation288
      • 1.4. Anneaux de Dedekind291
      • 1.5. Caractères noethérien et intégralement clos des anneaux de Dedekind293
      • Caractère noethérien293
      • Caractère intégralement clos294
      • 1.6. Critères « locaux » en terrain intègre noethérien296
      • 2. Principe local-global299
      • 2.1. Présentation du problème300
      • Un petit exemple, exemplaire301
      • 2.2. Le principe local-global de base302
      • Parties multiplicatives comaximales302
      • Résoudre un système linéaire303
      • Localisation d'un module305
      • Principe local-global pour les modules de type fini306
      • 2.3. Précisions sur les quotients et les localisations306
      • 2.4. La localisation en tous les idéaux premiers309
      • Un contre-exemple et les leçons que l'on peut en tirer310
      • 2.5. Le principe local-global pour les suites exactes de A-modules312
      • 2.6. Exemples de propriétés local-globales313
      • 3. Vision des mathématiques constructives sur les modules317
      • Introduction - Systèmes linéaires sur un anneau commutatif318
      • 3.1. Quelques jolis théorèmes en relation avec les déterminants319
      • Le rang d'un module libre319
      • Idéaux de type fini idempotents321
      • Idéaux déterminantiels d'une matrice321
      • 3.2. Anneaux et modules cohérents324
      • Une notion fondamentale324
      • Propriétés de base325
      • Caractère local de la cohérence327
      • 3.3. Modules de présentation finie327
      • Un résultat structurel pour les modules de type fini328
      • Changement de système générateur329
      • Applications linéaires entre modules de présentation finie330
      • Cohérence et présentation finie331
      • Principe local-global332
      • Exercices du chapitre 3333
      • Solutions des tests du chapitre 3337
      • Solutions des exercices du chapitre 3339
      • Bibliographie345
      • Index des notations347
      • Index349

  • Origine de la notice:
    • FR-751131015 ;
    • Electre
  • Disponible - 512 SZP

    Niveau 2 - Sciences