GROUPES
1.2.3. L’´el´ement neutre de Gest unique : en effet si eet e0sont deux ´el´ements neu-
tres, on a e∗e0=epuisque e0est neutre, et e∗e0=e0puisque eest neutre, d’o`u
e=e0. Ceci justifie la formulation adopt´ee dans (iii) : en toute rigueur, il aurait fallu
´ecrire par exemple “. . .tel que g∗g0et g0∗gsoient neutres”.
1.2.4. De mˆeme le sym´etrique g0de g∈Gest unique : si g00 est un autre sym´etrique
de g, on a g0=g0∗e=g0∗(g∗g00)=(g0∗g)∗g00 =e∗g00 =g00.`
A cause de cette
propri´et´e d’unicit´e (qui utilise l’associativit´e, contrairement `a la pr´ec´edente), il est
l´egitime de parler du sym´etrique de get de le d´esigner par une notation telle que
g−1(voir ci-dessous). Quel est le sym´etrique de l’´el´ement neutre ? celui de g−1?
celui de g∗g0? (Remarque sur ces questions et toutes les autres : il ne suffit pas de
deviner la r´eponse, il faut la justifier).
1.2.5. La notation la plus courante pour une loi de groupe est la juxtaposition (ou
notation multiplicative) : le compos´e de deux ´el´ements get g0est simplement not´e
gg0. Dans ce cas, on convient g´en´eralement de noter g−1le sym´etrique de g, et de
l’appeler son “inverse”. ´
Eviter la notation 1/g.
Sauf mention expresse, ou ´evidence, du contraire, tous les groupes consid´er´es ici
seront not´es multiplicativement, et l’´el´ement neutre d’un groupe Gsera not´e eG, ou
simplement esi aucune confusion n’en r´esulte.
1.2.6. Une autre notation souvent utilis´ee, mais uniquement pour les groupes com-
mutatifs, est la notation additive : la loi de groupe est not´ee +, le sym´etrique de g
est appel´e son oppos´e et not´e −g, et l’´el´ement neutre est not´e 0.
1.3. R`egles de calcul dans les groupes. Soit Gun groupe, not´e multiplicativement ;
on notera el’´el´ement neutre de G.
1.3.1. Simplification. Si a, b, c ∈Gv´erifient ac =bc alors a=b(la r´eciproque ´etant
triviale). En effet a=ae =a(cc−1)=(ac)c−1= (bc)c−1=b(cc−1) = be =b. Bien
entendu on se contente de r´esumer ces calculs d’une phrase telle que “multiplions `a
droite par c−1les deux membres de l’´egalit´e ac =bc”. De mˆeme, ca =cb implique
a=b, “en multipliant `a gauche par c−1”. Par contre, une relation telle que ab =ca
n’implique pas en g´en´eral que b=c, sauf si l’on sait que aet bcommutent, c’est-`a-
dire que ab =ba.
1.3.2. ´
Etant donn´es aet b∈G, l’´equation ax =ba une unique solution xdans
G, `a savoir x=a−1b, que l’on trouve en multipliant `a gauche par a−1. De mˆeme,
l’´equation xa =ba pour unique solution x=ba−1.
1.3.3. On peut reformuler 1.3.2 en disant que, pour tout a∈G, l’application x7→ ax
de Gdans G(“translation `a gauche par a”) est bijective, ainsi que la translation `a
droite d´efinie par x7→ xa.
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