Feuille de TD 9 : Anneaux, corps
9.1 Anneaux, Corps
Exercice 9.1 KOn pose Q[√2] = {x∈R|∃a, b ∈Q, x =a+b√2}. Montrer que Q[√2] muni de
l’addition et de la multiplication des nombres r´eels est un anneau commutatif. D´eterminer ses ´el´ements
inversibles. Conclure.
Exercice 9.2 KSoient xet ydeux ´el´ements d’un anneau A, diff´erents de 0 et de 1.
1. D´ecrire les ´el´ements du plus petit sous-anneau A0de Acontenant xet y. (On dit que A0est le
sous-anneau de Aengendr´e par xet y.)
2. On suppose de plus qu’il existe un n∈Ztel que xy =n.yx. Reprendre la question pr´ec´edente.
Exercice 9.3 KMontrer qu’en g´en´eral (a+b)Z6=aZ+bZ.
Exercice 9.4 KQuels sont les ´el´ements inversibles de : Z/47Z,Z/50Z,Z/1024Z?
Exercice 9.5 KSoit −→
El’ensemble des vecteurs de l’espace. Est-ce que (−→
E,+,∧) est un anneau ?
Exercice 9.6 KSoit Z[i] = {z∈C|∃a, b ∈Z, z =a+ib}. Montrer que Z[i] est un anneau. Quelles sont
ses propri´et´es remarquables ? Quels sont ses ´el´ements inversibles ?
Exercice 9.7 KK Soit Aun anneau commutatif et x∈A. On dit que xest nilpotent s’il existe k∈Ntel
que xk= 0. Montrer que si xest nilpotent alors 1 −xest inversible. Montrer que si xet ysont nilpotents
alors xy,x+yet x−ysont nilpotents.
Exercice 9.8 KK On dit qu’un anneau Aest un anneau de Boole ssi pour tout x∈A,x2=x(on dit
que xest idempotent). Dans la suite on consid`ere un anneau de Boole A.
1. Montrer que pour tout x∈A,x+x= 0.
2. Montrer que Aest commutatif.
3. Montrer que si on d´efinit la relation Rsur Apar xRy ⇔xy =xalors Rest une relation d’ordre
sur A.
4. Montrer que pour tous x, y ∈A,xy(x+y) = 0.
5. Montrer que si Aest int`egre, alors A={0; 1}.
6. Montrer, en essayant de construire la table d’addition et de multiplication, qu’il n’y a pas d’anneau
de Boole `a 3 ou 5 ´el´ements, mais qu’il y en a un `a 4 ´el´ements.
7. Soit Eun ensemble. Pour X, Y ⊂Eon pose :
X∆Y= (X\Y)∪(Y\X)
On dit que X∆Yest la diff´erence sym´etrique de Xet Y.
Montrer que (P(E),∆,∩) est un anneau de Boole. Quelle est la relation R?
9.2 Arithm´etique
Exercice 9.9 Montrer que 270 + 370 est divisible par 13.
Exercice 9.10 ´
Etudier le reste de la division euclidienne de 2123 + 3121 par 11.
Exercice 9.11 1. Montrer que 35≡1 [11]. En d´eduire que ∀k, r ∈N, 35k+r≡3r[11].
2. Soit n∈N. Quel est le reste de la division de 3npar 11 ?
3. D´eterminer les npour lesquels 3n+ 7 est divisible par 11.
Exercice 9.12 KD´eterminer le chiffre des unit´es des diff´erentes puissances de 2 ´ecrites dans le syst`eme
d´ecimal. Mˆeme question avec les puissances de 7. En d´eduire le chiffre des unit´es du nombre 35489×253731.
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