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Exercice 19. Soit A=Z[i√5] = {x+iy√5∈C;x, y ∈Z}.
(a) Montrer que l’application
N:A\ {0} → N
x+iy√57→ x2+ 5y2
v´erifie N(ab) = N(a)N(b) quels que soient a,bdans A.
(b) Montrer que a∈Aest inversible si et seulement si N(a) = 1. En d´eduire a=±1.
(c) Montrer que les ´el´ements 2, 3, 1 + i√5, 1 −i√5 sont irr´eductibles dans A. En
d´eduire que An’est pas factoriel.
Exercice 20. (a) Montrer que 2 est irr´eductible mais non premier dans Z[√13].
(b) Trouver un ´el´ement irr´eductible non premier dans Z[2i]. Trouver un ´el´ement ad-
mettant deux d´ecompositions distinctes en produits d’irr´eductibles.
(c) Trouver un polynˆome irr´eductible sur Z[2i] qui n’est pas irr´eductible sur le corps
des fractions Q(i).
Exercice 21. Montrer que X4+ 10X3+ 7 est irr´eductible dans Z[X] (on pourra ´etudier
son image dans Z/5Z[X].)
Exercice 22. Soient a1, . . . , an∈Zdeux-`a-deux distincts. Montrer que le polynˆome (X−
a1)(X−a2)···(X−an)−1 est irr´eductible dans Z[X].
Exercice 23. Soit n∈N>1. Montrer que le polynˆome Xn+ 5Xn−1+ 3 est irr´eductible
dans Z[X].
Exercice 24. Parmi les anneaux suivants lesquels sont des corps ?
(a) Z[X]/(2X+ 2),(b) Q[X]/(2X+ 2),
(c) Z[X]/(X7−12X4+ 9X2−3),(d) Q[X]/(X7−12X4+ 9X2−3),
(e) R[X]/(X4+X3+ 2X2+ 7),(f) Z[X]/(4X2−1),
(g)Q[X]/(X4+ 5X3+ 2X+ 1).
Exercice 25. Montrez que les polynˆomes suivants sont irr´eductibles dans l’anneau Z[X] :
f(X) = X6+ 30X5−15X3+ 6X−120
g(X) = X2+ 11X+ 122
Montrez que le polynˆome h(X, Y ) = XY 2+X2+Yest irr´eductible dans l’anneau Z[X, Y ].
Exercice 26. Soit Kun corps. ´
Etudier l’irr´eductibilit´e dans K[X, Y ] des polynˆomes :
Y−X2,X2+Y2+1, X2+Y2−1, X2−Y2−1, Y2−X3,X3−Y2−X,XY 3−X2Y−Y2+X.
Exercice 27. Montrer que les id´eaux premiers de Z[X] sont de trois sortes :
(a) {0};
(b) P(X)Z[X] avec P(X)∈Z[X] irr´eductible ;
(c) (p, F (X)) Z[X] avec ppremier et F(X)∈Z[X] irr´eductible dans Fp[X].