1.1. Premi`eres d´efinitions
Par abus de notation, la plupart du temps, nous noterons Gau lieu de (G, ∗)
pour d´esigner un groupe. Il faut n´eanmoins bien avoir en tˆete que la structure
de groupe d´epend des deux donn´ees : celle de l’ensemble Get celle de la loi
de composition “ ∗”.
Remarquons que l’´el´ement neutre eGd’un groupe Gest unique ainsi que
l’inverse d’un ´el´ement. Traditionellement, la loi “ ∗” est souvent not´ee mul-
tiplicativement c’est `a dire qu’on remplace “ ∗” par “.” dans la d´efinition ci-
dessus (on omettra mˆeme parfois “.” de sorte que x.y sera not´e xy), l’´el´ement
neutre est alors parfois not´e 1. Cependant, dans le cas ou Gest commutatif
(et seulement dans ce cas !), on utilisera parfois une notation additive : on
remplace alors ∗par + dans la d´efinition ci-dessus, l’´el´ement neutre est alors
not´e 0 et l’inverse d’un ´el´ement x∈Gest not´e −x.
Exemple.
1. R(rep. Q) muni de l’addition est un groupe commutatif.
2. R∗(rep. Q∗) muni de la multiplication est un groupe commutatif.
3. Zmuni de l’addition est un groupe commutatif.
4. Z∗muni de la multiplication n’est pas un groupe, 2 (par exemple)
n’ayant pas d’inverse dans Z.
5. Soit E={1,··· , n}alors l’ensemble des bijections de Edans E, muni
de la loi de composition est un groupe (d’´element neutre l’identit´e), non
commutatif en g´en´eral, et appel´e groupe sym´etrique. On le note Sn.
6. L’ensemble GLn(R) des matrices carr´ees n×ninversibles `a coefficients
dans Ret muni de la multiplication est un groupe non commutatif en
g´en´eral. L’´el´ement neutre est la matrice identit´e.
7. L’ensemble Mn(R) des matrices carr´ees n×n`a coefficients dans Ret
muni de la multiplication n’est pas un groupe en g´en´eral (la matrice de
Mn(R) possedant tous ses coefficents nuls n’est pas inversible).
8. Plus g´en´eralement, si Vest un espace vectoriel sur un corps k(=Rou
C), l’ensemble des bijections lin´eaires GLk(V) muni de la composition
est un groupe, non commutatif en g´en´eral.
Parmi les exemples ci-dessus, le groupe Zposs`ede des propri´et´es parti-
culi`eres, entre autre une autre loi : la multiplication qui donne une structure
plus riche `a cet ensemble : c’est un anneau (cf le cours du 2`eme semestre).
Nous nous servirons dans la suite particuli`erement des propri´et´es suivantes
(il est ici tres important de les maˆıtriser).
–Zest muni de la division euclidienne c’est `a dire que pour tout n∈Z
et m∈Z∗, il existe q∈Zet r∈Ntel que 0 ≤r < |m|et tel que :
n=mq +r.
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