
6. Formule pour les idempotents
Soit kun corps gauche tel que |G| ∈ k×et dimC(k)k < ∞, et supposons que le nombre de
kG-modules simples `a gauche est ´egale au nombre cde classes de conjugaison dans G. Dans ce cas
il y a deux bases naturelles pour le centre de kG comme C(k) module. D’un cˆot´e, si C1, . . . , Ccsont
les classes de conjugaison de Galors les [Ci] aussi font une base. De l’autre cˆot´e, soient V1, . . . , Vc
les kG-modules simples. Par le th´eor`eme de Wedderburn il existent des uniques ´el´ements e1, . . . , ec
dans le centre de kG, caract´eris´es par la propri´et´e que eiVj= 0, i6=jet eiagit comme l’identit´e sur
Vi. Ces eiforment aussi une base. Alors on peut uniquement exprimer les eicomme combinaison
C(k)-lin´eaire de [Cj]’s, et vice versa. On voudrait savoir ces coefficients.
Par exemple, soit V=kle kG-module trivial (gv =v, for all g∈G,v∈V), alors l’´el´ement
associ´e est
e=1
|G|X
g∈G
[g],
en effet, pour chaque kG-module Mon a eM =MGest la somme des sous kG-modules triviaux
de M.
On dira d’un corps kqu’il est G-d´eploy´e si |G| ∈ k×et pour chaque kG-module simple Von a
EndkG(V) = k·1. Dans ce cas,
|G|=X
i
dimk(Vi)2.
Par exemple, chaque corps alg´ebriquement clos ktel que |G| ∈ k×est G-d´eploy´e, par le lemme de
Schur.
Proposition 6.1. Soit kun corps gauche tel que |G| ∈ k×et dimCk < ∞(o`u C:= C(k)) et
supposons que le nombre de kG-modules simples `a gauche est ´egale au nombre cde classes de
conjugaison dans G. Soient les Vj,ejcomme plus haut.
Soit K⊇Cune extension de corps de C.
(i) Alors le nombre de classes de conjugaison dans Gest aussi ´egal au nombre de KG-modules
simples `a gauche. Et les e1, . . . , ecforment aussi un syst`eme central d’idempotents orthogonal
complet pour pour KG.
(ii) Soient U1, . . . , Ucdes KG-modules simples, o`u eiagit comme l’identit´e sur Uiet trivialement
sur les autres Uj’s. Alors Vi⊗CKconsid´er´e comme KG-module est une somme de modules, chacun
isomorphe `a Ui(alors Uj,j6=i, n’apparaˆıt pas).
(iii) Si kest un corps, alors Ui'Vi⊗kKsi et seulement si EndkG(Vi)⊗kKreste un corps
gauche, ce qui est le cas si EndkG(Vi)'k. En particulier, si kest G-d´eploy´e alors aussi Kest
G-d´eploy´e.
Preuve. (i) Le centre de kG est inclu dans le centre de KG, alors on peut consid´erer les ei
aussi comme un syst`eme central d’idempotents orthogonal complet pour KG, ainsi on obtient
une d´ecomposition d’anneaux
KG =KGe1⊕. . . ⊕KGec.
Chaque composant KGeia au moins un module simple, donc KG a au moins cmodules simples
non-isomorphes. Si sest le nombre de KG-modules simples on alors s≥c. Par contre, par cor. 5.1
on a toujours c≥s, donc s=c.
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