4MICHÈLE AUDIN
Exercice 1.32. Soient Iet Jdeux idéaux d’un anneau commutatif (A, +,·). On définit une partie I+J
de Apar
I+J={b+c|b∈Iet c∈J}.
Montrer que I+Jet I∩Jsont des idéaux de A. Qu’en est-il de I∪J? Et de l’ensemble des produits
xy, avec x∈I,y∈J? On définit
IJ =(a∈A| ∃n∈N,∃x1, . . . , xn∈I,∃y1, . . . , yn∈J|a=
n
X
i=1
xiyi).
Montrer que IJ est un idéal, que IJ ⊂I∩J. A-t-on égalité ? Et si on suppose que I+J=A?
On suppose que A=Z, que I= (m)et que J= (n). Déterminer deux éléments ret sde Ztels que
I+J= (r)et I∩J= (s).
Exercice 1.33. Montrer que tout anneau commutatif intègre fini non nul est un corps(2).
Exercice 1.34. Soit Aun anneau commutatif. On note Nl’ensemble des éléments nilpotents de A(voir
l’exercice 1.15). Montrer que Nest un idéal de A. Déterminer Npour A=Z/12,A=Z/n,A=Z.
Exercice 1.35. Soient Iet Jdeux idéaux d’un anneau A. Montrer que la classe d’un élément de I∩J
dans A/IJ est nilpotente.
Exercice 1.36 (Radical). Soit Aun anneau commutatif. On appelle radical d’un idéal Ide Al’ensemble
noté R(I)formé des x∈Atels qu’il existe un entier n≥1vérifiant xn∈I.
(1) Soit Iun idéal de A. Montrer que R(I)est un idéal de A. Montrer que l’on a I⊂R(I)et
R(R(I)) = R(I).
(2) Soient Iet Jdes idéaux de A. Montrer que l’on a R(I∩J) = R(I)∩R(J).
(3) Quel est le radical de {0}?
Exercice 1.37. Soient Aet Bdes anneaux commutatifs et f:A→Bun morphisme d’anneau. Soit J
un idéal de B. On pose I=f−1(J). Montrer que Iest un idéal de A. Montrer que si Jest un idéal
premier de B, alors Iest un idéal premier de A.
Exercice 1.38. On suppose que l’idéal {0}est maximal. Que peut-on dire de l’anneau ?
Exercice 1.39. Soient Xun ensemble et Kun corps commutatif. On considère l’ensemble
F(X) = {f:X→K}
de toutes les applications de Xdans K, muni de sa structure naturelle d’anneau (c’est-à-dire des lois
+et ·induites par celles de K).
(1) Déterminer les éléments inversibles de l’anneau F(X).
(2) Soit x0∈X. Montrer que l’ensemble Mx0défini par
Mx0={f∈F(X)|f(x0)=0}
est un idéal maximal de F(X).
Exercice 1.40 (avec de la topologie). Soit adans R. Posons A=C(R,R)et I={f∈A|f(a)=0}.
(1) Montrer que Iest un idéal de A.
(2) Montrer que In’est pas principal.
(3) Que se passe-t-il si on remplace Apar R[X], ou par C∞(R,R), ou par RR?
Exercice 1.41 (Examen S5, septembre 2007). Étant donné un anneau A, on désigne par N(A)l’ensemble
des éléments non inversibles de A.
(1) Déterminer N(A)pour A=Z, pour A=Z/4Zet pour A=Z/6Z. On dit qu’un anneau Aest
un anneau local si l’ensemble N(A)est stable pour l’addition, c’est-à-dire si l’on a a+b∈N(A)quels
que soient a∈N(A)et b∈N(A).
(2) Montrer que si Aest un anneau local, alors N(A)est un idéal.
(3) L’anneau Zest-il un anneau local ?
(2)Déjà dit...