Flashcards : Algèbre générale et espaces vectoriels (96 cartes)

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1Question

Que contient l’ensemble des parties de E, noté P(E) ?

Réponse

Tous les sous-ensembles de E.

2Question

Quels éléments appartiennent à l’intersection de A et B ?

Réponse

Ceux qui appartiennent à la fois à A et à B.

3Question

Quels éléments appartiennent à la réunion de A et B ?

Réponse

Ceux qui appartiennent à au moins l’un des deux ensembles.

4Question

Quelles propriétés définissent une relation d’équivalence sur E ?

Réponse

Elle est réflexive, symétrique et transitive.

5Question

Comment définir la classe de x pour une relation d’équivalence R sur E ?

Réponse

C’est l’ensemble des y de E tels que xRy.

6Question

Que forment les classes d’une relation d’équivalence sur E ?

Réponse

Une partition de E.

7Question

Quelles propriétés définissent une relation d’ordre ?

Réponse

Elle est réflexive, antisymétrique et transitive.

8Question

Qu’est-ce qu’une application de E vers F ?

Réponse

Une fonction définie sur tout E, associant exactement une image de F à chaque élément de E.

9Question

Quelle implication caractérise l’injectivité de f : E → F ?

Réponse

f(x)=f(y) implique x=y pour tous x,y∈E.

10Question

Qu’est-ce qu’une loi de composition interne sur E ?

Réponse

Une application de E×EE\times E dans EE.

11Question

Quelle condition définit la stabilité d’une partie non vide A pour ∗\ast ?

Réponse

Pour tous a,b∈Aa,b\in A, a∗b∈Aa\ast b\in A.

12Question

Quelle égalité définit l’associativité de ∗\ast ?

Réponse

x∗(y∗z)=(x∗y)∗zx\ast(y\ast z)=(x\ast y)\ast z pour tous x,y,z∈Ex,y,z\in E.

13Question

Quelle égalité définit la commutativité de ∗\ast ?

Réponse

x∗y=y∗xx\ast y=y\ast x pour tous x,y∈Ex,y\in E.

14Question

Quelle propriété caractérise un élément neutre a pour ∗\ast ?

Réponse

x∗a=a∗x=xx\ast a=a\ast x=x pour tout x∈Ex\in E.

15Question

Quelles propriétés définissent un groupe ?

Réponse

Il est non vide, associatif, possède un élément neutre et chaque élément admet un symétrique.

16Question

Quelles conditions définissent un sous-groupe HH de GG ?

Réponse

Il contient l’élément neutre, est stable par la loi et contient les inverses de ses éléments.

17Question

Comment caractérise-t-on le sous-groupe engendré par une partie A de G ?

Réponse

C’est l’intersection de tous les sous-groupes de G contenant A, donc le plus petit sous-groupe contenant A.

18Question

Quand x et y sont-ils en relation R_H pour un sous-groupe H de G ?

Réponse

Lorsque x⁻¹ ∗ y appartient à H.

19Question

Comment s’écrit la classe de Lagrange de aa associée à HH ?

Réponse

aH={a∗h:h∈H}aH=\{a\ast h:h\in H\}.

20Question

Quelle formule relie les cardinaux de GG, HH et G/RHG/R_H ?

Réponse

Card⁡(G)=Card⁡(H) Card⁡(G/RH)\operatorname{Card}(G)=\operatorname{Card}(H)\,\operatorname{Card}(G/R_H)

21Question

Quelle condition définit un sous-groupe distingué H de G ?

Réponse

Pour tout x ∈ G et h ∈ H, x ∗ h ∗ x⁻¹ appartient à H.

22Question

Que peut-on affirmer du noyau d’un homomorphisme f : G → F ?

Réponse

Le noyau f⁻¹({ϵ}) est un sous-groupe distingué de G.

23Question

Que garantit le caractère distingué de H dans G pour les relations associées ?

Réponse

Les relations RHR_H et RH′R'_H coïncident et sont compatibles avec la loi du groupe.

24Question

Que devient le quotient G/R_H lorsque H est distingué dans G ?

Réponse

C’est le groupe quotient G/H, muni de la loi induite par celle de G.

25Question

Comment caractériser les éléments d’un groupe cyclique engendré par gg ?

Réponse

Ce sont les puissances gkg^k, pour k∈Nk\in\mathbb{N}.

26Question

Quelle propriété algébrique possède tout groupe cyclique ?

Réponse

Il est abélien.

27Question

Quelles structures définissent un anneau ?

Réponse

Un groupe abélien additif muni d’une multiplication associative et distributive des deux côtés.

28Question

Quels éléments sont inversibles dans un corps ?

Réponse

Tous ses éléments distincts de zéro.

29Question

Comment la relation définie par a R b  ⟺  −a+b∈Ia\,R\,b \iff -a+b\in I est-elle compatible ?

Réponse

Avec l’addition et la multiplication.

30Question

Quelle structure possède le quotient A/IA/I avec ses lois induites ?

Réponse

Un anneau commutatif unitaire.

31Question

Combien d’éléments possède Z/nZ\mathbb{Z}/n\mathbb{Z} pour n∈N∗n\in\mathbb{N}^* ?

Réponse

Exactement nn éléments, représentés par les classes de 0,1,…,n−10,1,\ldots,n-1.

32Question

Quand la classe de aa est-elle inversible dans Z/nZ\mathbb{Z}/n\mathbb{Z} ?

Réponse

Lorsque pgcd⁡(a,n)=1\operatorname{pgcd}(a,n)=1.

33Question

À quelle condition Z/nZ\mathbb{Z}/n\mathbb{Z} est-il un corps ?

Réponse

Lorsque nn est premier.

34Question

Quelles propriétés un homomorphisme d’anneaux unitaires conserve-t-il ?

Réponse

L’addition, la multiplication et l’unité.

35Question

Quand une suite est-elle à support fini ?

Réponse

Lorsque son support contient un nombre fini d’indices.

36Question

Comment définit-on le produit de convolution de deux suites à support fini ?

Réponse

cn=∑k=0nukvn−kc_n=\sum_{k=0}^{n}u_kv_{n-k}

37Question

Quelle forme générale définit un polynôme en XX à coefficients dans KK ?

Réponse

a0+a1X+⋯+anXna_0+a_1X+\cdots+a_nX^n, avec n∈Nn\in\mathbb{N} et ai∈Ka_i\in K.

38Question

Quel est le coefficient de XkX^k dans le produit de deux polynômes ?

Réponse

ck=∑i+j=kaibjc_k=\sum_{i+j=k}a_ib_j.

39Question

Comment définit-on le degré d’un polynôme non nul ?

Réponse

C’est le plus grand indice dont le coefficient est non nul.

40Question

Quelle formule donne le degré du produit de deux polynômes non nuls ?

Réponse

deg⁡(PQ)=deg⁡(P)+deg⁡(Q)\deg(PQ)=\deg(P)+\deg(Q)

41Question

Quels polynômes sont inversibles dans K[X]K[X] ?

Réponse

Les polynômes constants non nuls.

42Question

Quelle inégalité vérifie le reste de la division euclidienne par Q≠0Q\ne0 ?

Réponse

deg⁡(R)<deg⁡(Q)\deg(R)<\deg(Q)

43Question

Quand α∈K\alpha\in K est-elle une racine de P∈K[X]P\in K[X] ?

Réponse

Lorsque P(α)=0P(\alpha)=0.

44Question

À quelle condition α\alpha est-elle racine de PP en termes de divisibilité ?

Réponse

Si et seulement si X−αX-\alpha divise PP.

45Question

Quelle est la dérivée formelle de P(X)=a0+a1X+⋯+anXnP(X)=a_0+a_1X+\cdots+a_nX^n ?

Réponse

P′(X)=a1+2a2X+⋯+nanXn−1P'(X)=a_1+2a_2X+\cdots+na_nX^{n-1}.

46Question

Qu’est-ce qu’une fraction rationnelle en XX ?

Réponse

Un quotient P(X)/Q(X)P(X)/Q(X) de polynômes de K[X]K[X], avec Q(X)Q(X) non nul.

47Question

Quelle structure algébrique est K(X)K(X) pour les opérations usuelles ?

Réponse

Un corps.

48Question

Qu’est-ce qu’un ensemble ?

Réponse

Une collection d’objets appelés ses éléments.

49Question

Comment définir un ensemble en extension ?

Réponse

En listant ses éléments.

50Question

Quels éléments appartiennent au complémentaire de A dans E ?

Réponse

Les éléments de E qui n’appartiennent pas à A.

51Question

À quoi est égale la différence symétrique de A avec lui-même ?

Réponse

À l’ensemble vide.

52Question

Comment note-t-on que deux éléments sont liés par une relation binaire R sur E ?

Réponse

On écrit xRy.

53Question

Que désigne l’ensemble quotient E/R ?

Réponse

L’ensemble des classes d’équivalence de R sur E.

54Question

Quelle implication définit l’antisymétrie d’une relation R ?

Réponse

Si xRy et yRx, alors x = y.

55Question

Que fait l’application identité IdE à chaque élément de E ?

Réponse

Elle associe x à x.

56Question

Quelles valeurs prend l’application caractéristique de A sur A et E\A ?

Réponse

Elle vaut 1 sur A et 0 sur E\A.

57Question

Combien de solutions f(x)=y une application injective peut-elle avoir dans E ?

Réponse

Au plus une.

58Question

Comment définit-on l’image directe f(A) d’un sous-ensemble A de E ?

Réponse

f(A)={f(x):x∈A}.

59Question

Comment définit-on l’image réciproque f⁻¹(B) d’un sous-ensemble B de F ?

Réponse

f⁻¹(B)={x∈E:f(x)∈B}.

60Question

Comment définit-on un symétrique x′ de x pour ∗\ast ?

Réponse

x∗x′=x′∗x=ax\ast x′=x′\ast x=a, où a est l’élément neutre.

61Question

Combien de symétriques un élément possède-t-il au plus pour une loi associative avec neutre ?

Réponse

Un seul.

62Question

Quel est le cardinal du groupe symétrique SnS_n ?

Réponse

n!n!

63Question

Quelle loi définit le groupe des bijections de AA dans lui-même ?

Réponse

La composition.

64Question

Comment la loi du produit cartésien de deux groupes agit-elle ?

Réponse

Composante par composante.

65Question

Quels sont les deux sous-groupes triviaux de GG ?

Réponse

GG et le sous-groupe réduit à son élément neutre.

66Question

Quelle forme prend tout sous-groupe de (Z,+)(\mathbb{Z},+) ?

Réponse

Il est de la forme aZa\mathbb{Z} pour un entier a∈Na\in\mathbb{N}.

67Question

Quel sous-groupe est engendré par l’ensemble vide dans G ?

Réponse

Le sous-groupe {e}.

68Question

Pourquoi 2ℤ ∪ 3ℤ n’est-il pas un sous-groupe de ℤ ?

Réponse

La réunion de deux sous-groupes n’est généralement pas un sous-groupe.

69Question

Combien de classes possède R_G, la relation de Lagrange associée à G ?

Réponse

Une seule classe, G.

70Question

Quels sous-groupes sont distingués dans tout groupe G ?

Réponse

Les sous-groupes {e} et G.

71Question

Quelles classes composent Z/4Z\mathbb{Z}/4\mathbb{Z} dans l’exemple où H=4ZH=4\mathbb{Z} ?

Réponse

Les classes 00, 11, 22 et 33.

72Question

Quels groupes de la forme Z/pZ\mathbb{Z}/p\mathbb{Z} sont cycliques ?

Réponse

Ceux où pp est un entier naturel non nul.

73Question

Quel groupe complexe formé de racines de l’unité est cyclique ?

Réponse

Le groupe des racines nn-ièmes de l’unité dans C\mathbb{C}.

74Question

Que peut-on conclure de deux sous-groupes d’un groupe cyclique de même cardinal ?

Réponse

Ils sont égaux.

75Question

Si qq divise l’ordre d’un groupe cyclique GG, combien de sous-groupes de cardinal qq possède-t-il ?

Réponse

Un unique sous-groupe.

76Question

Qu’est-ce qui caractérise un anneau commutatif ?

Réponse

Sa multiplication est commutative.

77Question

Comment se comporte l’ensemble des éléments inversibles d’un anneau unitaire ?

Réponse

Il forme un groupe multiplicatif.

78Question

Quels anneaux usuels sont commutatifs et unitaires ?

Réponse

Z, Q, R et C\mathbb{Z},\ \mathbb{Q},\ \mathbb{R}\ \text{et}\ \mathbb{C}.

79Question

Quand un anneau est-il intègre selon la stabilité de ses éléments non nuls ?

Réponse

Lorsque ses éléments non nuls sont stables par produit.

80Question

Comment définit-on le support d’une suite $u$ à valeurs dans $K$ ?

Réponse

L’ensemble des indices $n\in\mathbb{N}$ tels que $u_n\neq 0$.

81Question

Quel est le support de $\lambda u$ si $\lambda\neq 0$ ?

Réponse

$\operatorname{supp}(u)$.

82Question

Quelle inclusion vérifie le support de la somme de suites $u$ et $v$ ?

Réponse

$\operatorname{supp}(u+v)\subseteq\operatorname{supp}(u)\cup\operatorname{supp}(v)$.

83Question

Quelle structure algébrique forme K(N)K^{(\mathbb{N})} avec l’addition et le produit de convolution ?

Réponse

Un anneau commutatif et une KK-algèbre.

84Question

Dans un polynôme, que représente a0a_0 ?

Réponse

Le terme constant.

85Question

À quelle condition un polynôme non nul est-il unitaire ?

Réponse

Son coefficient dominant vaut 11.

86Question

Comment caractériser l’égalité de deux polynômes ?

Réponse

Leurs degrés et leurs coefficients correspondants sont égaux.

87Question

Comment additionne-t-on les polynômes de degrés correspondants ?

Réponse

On additionne les coefficients de même degré.

88Question

Comment définit-on la valuation d’un polynôme non nul ?

Réponse

C’est le plus petit indice dont le coefficient est non nul.

89Question

Quelle contrainte vérifie le quotient lorsque val⁡(Q)=0\operatorname{val}(Q)=0 dans la division par XnX^n ?

Réponse

deg⁡(S)<n\deg(S)<n

90Question

Quelle formule donne la dérivée du produit PQPQ ?

Réponse

(PQ)′=P′Q+PQ′(PQ)'=P'Q+PQ'.

91Question

Quelles conditions définissent une racine d’ordre mm de PP en α\alpha ?

Réponse

P(α),P′(α),…,P(m−1)(α)P(\alpha),P'(\alpha),\ldots,P^{(m-1)}(\alpha) sont nuls et P(m)(α)P^{(m)}(\alpha) est non nul.

92Question

Quelle condition équivaut à l’égalité de P/QP/Q et S/RS/R ?

Réponse

PR=QSPR=QS dans K[X]K[X].

93Question

À quelles fractions rationnelles les polynômes s’identifient-ils ?

Réponse

Aux fractions de dénominateur 11.

94Question

Comment calcule-t-on le degré d’une fraction rationnelle non nulle P/QP/Q ?

Réponse

deg⁡(P/Q)=deg⁡(P)−deg⁡(Q)\deg(P/Q)=\deg(P)-\deg(Q).

95Question

Qu’est-ce que la partie entière d’une fraction rationnelle P/QP/Q ?

Réponse

L’unique polynôme EE tel que P/Q=E+S/RP/Q=E+S/R avec deg⁡(S/R)<0\deg(S/R)<0.

96Question

Comment s’écrit le polynôme composé de P et Q si P(X)=∑i=0naiXiP(X)=\sum_{i=0}^{n}a_iX^i ?

Réponse

P(Q(X))=∑i=0nai(Q(X))iP(Q(X))=\sum_{i=0}^{n}a_i(Q(X))^i

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1. Concernant les ensembles et leurs parties :

2. Soient E={1,2,3,4,5}E=\{1,2,3,4,5\}, A={1,2,4}A=\{1,2,4\} et B={2,3,4}B=\{2,3,4\}. Concernant les opérations sur ces ensembles, cochez les propositions exactes :

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