D´
efinition 2.3 — Une application lin´eaire f∈L(E) est dite cyclique s’il existe x∈Etel que
E=Ex. [3], Sect. B.1
Th´
eor`
eme 2.4 — Etant donn´e f∈L(E), il existe une suite F1, F2,··· , Frde sous-espaces
vectoriels de Estables par fet tels que
1. E=F1⊕F2⊕ · · · ⊕ Fr
2. Pour tout 1 ≤i≤r, la restriction fide f`a Fiest un endomorphisme cyclique de Fi
3. Si Pid´esigne le polynˆome minimal de fialors pour tout 1 ≤i≤r,Pi+1 divise Pi
De plus, la suite P1, P2,··· , Prne d´epend que de fet non du choix de la d´ecomposition ; on
l’appelle suite des invariants de similitude de f. [3], Sect. B.1
Application 2.5 (r´
eduction de Frobenius) — Notons P1, P2,··· , Prla suite des invariants
de similitude de f∈L(E) et pour tout 1 ≤i≤r,C(Pi) la matrice compagnon de Pi. Alors il
existe une base de Edans laquelle la matrice de fest donn´ee par
A=
C(P1) 0
...
0C(Pr)
[3], Sect. B.1
3 Extensions de corps et points constructibles.
D´
efinition 3.1 — Le degr´e d’une extension de corps K⊂Lest l’entier, not´e [L:K], ´egale `a la
dimension de Lvu comme K-espace vectoriel.
Th´
eor`
eme 3.2 (multiplicativit´
e des degr´
es) — Soient K⊂Mune extension de corps et
Lun corps interm´ediaire. Alors
[M:K] = [M:L]·[L:K]
Th´
eor`
eme 3.3 — Soient K⊂Lune extension de corps et αun ´el´ement de L. Alors αest
alg´ebrique sur Ksi et seulement si dimKK[α]<∞. [4], Sect. 3.1
Th´
eor`
eme 3.4 (Wantzel) — Tout r´eel constructible est alg´ebrique sur Qde degr´e une puis-
sance de 2. [1], Sect. 2.22
Proposition 3.5 — Un p-groupe Gposs`ede des sous-groupes distingu´es `a tous les ordres divisant
l’ordre de G. [2], Sect. 1.4
Application 3.6 — Soient Lun sous-corps de Ret (x, y)∈L2. Si l’extension Q⊂Lest normale
de degr´e une puissance de 2 alors le point (x, y) est constructible `a la r`egle et au compas. [2], Ex
4.14
R´ef´erences
[1] Jean-Claude Carrega. Th´eorie des corps. La r`egle et le compas. Hermann, 1989.
[2] Herv´e Francinou, Serge Gianella. Exercices de math´ematiques pour l’agr´egation, alg`ebre 1.
Masson, 1995.
[3] Xavier Gourdon. Les maths en tˆete. Alg`ebre. Ellipses, 1994.
[4] Daniel Perrin. Cours d’alg`ebre. Ellipses, 1996.