AB 3
Une conséquence de S4 (par récurrence) est que xnpossède yncomme symétrique à droite.
Comme Gest fini, il existe au moins deux termes de cette suite qui sont égaux. Donc, il existe des
entiers pet qtels que
xp=xq+p=xq∗xp.
Alors
e=xp⋆ yp=xq⋆(xp⋆ yp) = xq∗e=xq.
Donc
xq=xq−1∗x=x∗xq−1=e ,
Il en résulte que xq−1est le symétrique de x. Alors d’après S1
xq−1=y .
Remarque : on peut trouver un groupoïde associatif possédant un élément neutre, et tel qu’un de ses
éléments xpossède deux symétriques à droite. D’après ce qui précède Gest infini, l’élément xne peut
posséder de symétrique à gauche et la loi ∗n’est pas commutatif.
Exemple Soit E={a, b, c}un ensemble à trois éléments. Notons Fl’ensemble {(a, b),(a, c)}. Pour
n≥2, soit E′nle sous-ensemble de Enformé des n−uplets (x1,...,xn)tels que, pour tout icompris
entre 1et n−1, le couple (xi, xi+1)n’appartienne pas à F. On note aussi
E′0={( )}et E′1={(a),(b),(c)}
et l’on pose
G=[
n≥0
E′n.
L’ensemble Gest l’ensemble de mots formés à partir des lettres a,bet cdans lesquels on ne trouve
jamais ab et ac.
On définit dans cet ensemble, une loi de composition interne, notée ∗de la manière suivante : soit
x= (x1,...,xp)et y= (y1,...,yq). On pose
x⋆y =
(x1,...,xp−s, ys+1,...,yq)si (xp, y1),...,(xp−s+1, ys)sont dans Fet (xp−s, ys+1)n’y est pas
(x1,...,xp−q)si (xp, y1),...,(xp−q+1, yq)sont dans Fet p > q
(yp,...,yq)si (xp, y1),...,(x1, yp)sont dans Fet p < q
( ) si (xp, y1),...,(x1, yp)sont dans Fet p=q
Enfin, pour tout xde G, on pose
x∗( ) = ( ) ∗x=x .
Le mot x∗yest donc la concaténation de xet de ydans laquelle on supprime tous les doublets ab et ac.
Il résulte de cette définition que la loi est associative admet pour neutre ( ), et que
(a)∗(b) = (a)∗(c) = ( ) .
Donc (a)possède deux symétriques à droite.