quotient de l'anneau Z[j] par un idéal


  • M

    Bonjour,
    Trois questions ( liées ) me taraudent depuis quelque temps.
    Pourrez-vous m’aider ?
    Je commence par fixer le contexte :
    Z[j] est l’anneau constitué des éléments de la forme a+bj où a et b sont des entiers relatifs et où j est une racine cubique complexe de 1 : traditionnellement ,
    j = (-1+i√3)/2
    n est un entier relatif non inversible ( on ne change rien à la généralité du problème si on suppose n > 2).
    Soit (n) = n.Z[j] l’idéal engendré par n dans Z[j]
    Voici mes questions :

    1. Est-il exact que (n) ∩ Z = n.Z ?
    2. Les éléments de l’anneau quotient Z[j]/(n) sont-ils exactement les éléments de la forme x+yj où x et y sont des éléments de Z/nZ ?
    3. Pour cette dernière question j’ai vraiment un doute : l’écriture Z[j]/nZ a-t-elle un sens et si oui lequel ?
      Merci d’avance .

  • J

    bonsoir,
    pour répondre à tes questions, d'abord, quelle est la forme des éléments de (n)?
    on a z∈(n)↔z=n(a+jb)z\in (n) \leftrightarrow z=n(a+jb)z(n)z=n(a+jb)
    donc z∈(n)∩z↔z=nλ+nμj et z∈z↔z=nλ et μ=0↔z∈nzz\in (n)\cap\mathbb{z}\leftrightarrow z=n\lambda+n\mu j \text{ et }z\in\mathbb{z}\leftrightarrow z=n\lambda\text{ et }\mu=0\leftrightarrow z\in n\mathbb{z}z(n)zz=nλ+nμj et zzz=nλ et μ=0znz

    pour la question 2, tu sais que z[j]=z[x]/(x2+x+1)\mathbb{z}[j]=\mathbb{z}[x]/(x^2+x+1)z[j]=z[x]/(x2+x+1) et tu dis que tu peux faire le passage au quotient dans le sens que tu veux ainsi:z[j]/(n)=z[x]/(x2+x+1,n)=(z/nz)[x]/(x2+x+1)=(z/nz)[j]\mathbb{z}[j]/(n)=\mathbb{z}[x]/(x^2+x+1,n)=(\mathbb{z}/n\mathbb{z})[x]/(x^2+x+1)=(z/nz)[j]z[j]/(n)=z[x]/(x2+x+1,n)=(z/nz)[x]/(x2+x+1)=(z/nz)[j]

    pour la question 3, l'ecriture Z[j]/nZ n'a pas de sens (en tout cas pour moi) car écrire A/I (où A est un anneau et I un idéal de A) est un abus d'écriture: on devrait mettre A/R où R est la relation d'équivalence définie par ∀x,y∈a,,xry↔x−y∈i\forall x,y \in a,,xry\leftrightarrow x-y\in ix,ya,,xryxyi (c'est la relation d'équivalence standard que l'on prend pour le quotient d'un anneau par un ideal afin d'obtenir un anneau) mais si tu mets Z[j]/nZ, tu ne peux pas définir cette relation d'équivalence puisque nZ n'est pas un idéal de Z[j]
    mais, comme je l'ai mis dans la question 2, tu peux écrire (Z/nZ)[j] puisque là, ça a bien un sens!


  • M

    Bonjour,
    Merci pour tes réponses : elles confortent ce que je pensais.
    Mais pourquoi refuses-tu l'écriture A/I ?
    C'est pourtant bien ce que tu écris : Z[X]/(X²+X+1) par exemple, où (X²+X+1) est l'idéal engendré par X²+X+1.
    En tout cas merci et bonne journée.


  • J

    bonjour,

    je ne refuse pas l'écriture A/I, je dis juste que la définition c'est A/R ou R est une relation d'équivalence définie sur A

    c'est un abus d'ecriture mais c'est pas grave on en fait plein comme dire que Z est inclu dans Q au lieu de dire que Z s'injecte dans Q personne n'y fait attention et c'est normal parceque ça simplifie les choses de les faire

    je dis aussi qu'il faut que I soit un idéal de A pour avoir une structure d'anneau sur le quotient sinon tu as autre chose (un peu comme quand tu quotiente un groupe par un sous groupe non distingué) donc finalement a bien y réfléchir, Z[i]/nZ a peut être bien un sens mais a priori ce n'est pas un anneau on pourrait peut-être voir ça comme l'ensemble des a+jb où a est dans Z/nZ et b dans Z...

    bonne journée


  • M

    Citation
    je dis aussi qu'il faut que I soit un idéal de A pour avoir une structure d'anneau sur le quotient sinon tu as autre chose (un peu comme quand tu quotiente un groupe par un sous groupe non distingué)Tout à fait d'accord. Mais si on quotiente un groupe par un sous-groupe non distingué, on obtient des classes à droite et des classes à gauche ?
    Mis à part le fait que ce sont des classes d'équivalence, ont-elles une structure particulière ?
    A ce propos, peux-tu jeter un coup d'oeil sur ce lien :

    Congruences


  • J

    bonsoir,
    je sais pas du tout si on a une structure particulière ... ici, si tu oublies la multiplication de Z[j], tu as un Z module et nzn\mathbb{z}nz est un sous-Z-module de Z[j] et le quotient est aussi un Z-module.

    Mais après, si tu gardes la multiplication sur Z[j], nzn\mathbb{z}nz n'est pas une sous algèbre de Z[j] et je sais pas trop ce qui se passe


  • M

    En bref, ni anneau ( si la structure initiale est celle d'un anneau ) , ni groupe ( si la structure initiale est un groupe ).
    Merci beaucoup.
    Bonne journée.


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