2. Il existe une bijection H7→ inv(H) de l’ensemble des sous-groupes de Gsur l’ensemble des
corps interm´ediaires entre Ket N.
3. Gal(N|L) est un sous-groupe distingu´e de Gal(N|K).
4. Le groupe quotient Gal(N|K)/Gal(N|L) est isomorphe `a Gal(L|K).
Lemme 2.4 Etant donn´e Gun p-groupe d’ordre pnil existe une suite G0⊂ · · · ⊂ Gnde sous-
groupes distingu´es de Gtels que |Gi|=pipour tout 0 ≤i≤n. [3], Ex. 1.4
Th´eor`eme 2.5 Soient Lun sous-corps de Ret (x, y) un ´el´ement de L2. Si l’extension Q⊂Lest
normale de degr´e une puissance de 2 alors le point de coordonn´ees (x, y) est constructible `a la
r`egle et au compas. [3], Ex 4.14
3. Groupes r´esolubles et r´esolubilit´e des ´equations par radicaux.
D´efinition 3.1 Un groupe fini Gest dit r´esoluble s’il existe une suite finie G0, G1,...,Grde
sous-groupes de G, appel´ee suite de r´esolubilit´e, telle que
1. {e}=Gr⊂Gr−1⊂ · · · ⊂ G0=G.
2. Gi+1 est distingu´e dans Gipour tout 0 ≤i≤r−1.
3. Gi/Gi+1 est un groupe commutatif pour tout 0 ≤i≤r−1.
De fa¸con ´equivalente, un groupe Gest r´esoluble s’il existe un entier stel que Ds(G) = {e}, o`u
l’ensemble D(G) d´esigne le groupe engendr´e par les commutateurs de G, i.e. les ´el´ements
[x, y] = x−1·y−1·x·y
pour tous xet ydans G. [2], Ch. 11
Lemme 3.2 Le groupe sym´etrique Snn’est pas r´esoluble pour n≥5.
D´efinition 3.3 Une extension K⊂Lest radicale s’il existe une tour de corps K0, K1,...,Kr,
appel´ee tour radicale, telle que
1. K=K0⊂K1⊂ · · · ⊂ Kr=L;
2. Pour tout 1 ≤i≤r, il existe ai∈Kiet ni≥1 tels que Ki=Ki−1[ai] et ani
i∈Ki−1.
Un polynˆome Pde K[X] est dit r´esoluble par radicaux s’il existe une extension radicale L⊂K
contenant le corps de d´ecomposition de Psur K. [2], Ch. 12
Th´eor`eme 3.4 (Galois) Si un polynˆome Pest r´esoluble par radicaux alors son groupe de Galois
est r´esoluble. [2], Ch. 12
Th´eor`eme 3.5 Le polynˆome P(X) = X5−10X+ 5 consid´er´e comme polynˆome `a coefficients
dans Qn’est pas r´esoluble par radicaux. [2], Sect. 12.3
R´ef´erences
[1] Josette Calais. El´ements de th´eorie des groupes. Puf, 1998.
[2] Jean-Pierre Escofier. Th´eorie de Galois, cours et exercices corrig´es. Dunod, 1997.
[3] Herv´e Francinou, Serge Gianella. Exercices de math´ematiques pour l’agr´egation, alg`ebre 1.
Masson, 1995.
[4] Serge Lang. Algebra. Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1984.
[5] Daniel Perrin. Cours d’alg`ebre. Ellipses, 1996.