diff options
author | Fabrice Orgogozo <Fabrice.Orgogozo+git@gmail.com> | 2012-04-05 15:08:22 +0200 |
---|---|---|
committer | Fabrice Orgogozo <Fabrice.Orgogozo+git@gmail.com> | 2012-04-05 15:08:22 +0200 |
commit | 1886f57b05fa5fbddaa95f3ada80c433f4564b30 (patch) | |
tree | aadcd7f9f0089df8117a3007bfb33220a6bac712 | |
parent | d7ee57d09ef4cdd045e35280c31c3e035462a9aa (diff) | |
download | galois-1886f57b05fa5fbddaa95f3ada80c433f4564b30.tar.gz galois-1886f57b05fa5fbddaa95f3ada80c433f4564b30.tar.bz2 galois-1886f57b05fa5fbddaa95f3ada80c433f4564b30.zip |
[modp] seconde démonstration réduction modulo p
-rw-r--r-- | chapitres/Cebotarev.tex | 68 |
1 files changed, 45 insertions, 23 deletions
diff --git a/chapitres/Cebotarev.tex b/chapitres/Cebotarev.tex index 64b3821..76c3bfe 100644 --- a/chapitres/Cebotarev.tex +++ b/chapitres/Cebotarev.tex @@ -63,30 +63,52 @@ de $f$ (nécessairement distinctes), se décompose comme produit de $r$ cycles de longueurs $(d_1,\ldots,d_r)$. \end{théorème2} -\subsubsection{}Nous allons maintenant \emph{esquisser} une -seconde démonstration de ce théorème. Supposons pour -simplifier $f ∈ 𝐙[X]$ unitaire de degré $d$, supposé séparable -de même que sa réduction modulo un nombre premier $p$. -Soient $ξ₁,…,ξ_d$ ses racines dans un corps de -décompositions $K$ de $f$. Considérons la combinaison -linéaire « générique » $c=ξ₁Y₁+\cdots+ ξ_d Y_d$ -dans le corps $M=K(Y₁,…,Y_d)$ sur lequel $G=\Gal(f)$ -agit (trivialement sur les $Y_i$ et par permutation des -racines $ξ_i$). On a vu en \refext{calculs}{methode-Kronecker-calcul-Galois} -que le groupe de Galois $G$ de $f$ s'identifie au -stabilisateur du polynôme minimal $F$ de $c$ sur $𝐐(Y₁,…,Y_d)$. -Ce polynôme appartient à $𝐙[Y₁,…,Y_d][X]$ ; on peut donc -considérer sa réduction $\sur{F}$ modulo $p$. -Factorisons $\sur{F}=G₁ \cdots G_r$ dans $𝐅_p[Y₁,…,Y_d][X]$. -D'après \emph{loc. cit.}, le groupe de Galois de la -réduction $\sur{f}$ de $f$ modulo $p$ s'identifie -au stabilisateur de chacun des facteurs $G_i$ : c'est un -sous-groupe du groupe précédent. +\subsubsection{}Nous allons maintenant donner une +seconde démonstration de ce théorème. Soient $f$ et $p$ +comme dans l'énoncé. On suppose pour simplifier $f$ +à coefficients entiers et unitaire. +Notons $𝐐\alg$ une clôture algébrique de $𝐐$, +et $𝐙\alg$ la clôture intégrale de $𝐙$ correspondante. +Soient $ξ₁,…,ξ_d$ les racines de $f$ dans $𝐙\alg$. +Considérons la combinaison linéaire « générique » $c=ξ₁Y₁+\cdots+ ξ_d Y_d$ +dans le corps $M=𝐐\alg(Y₁,…,Y_d)$ sur lequel $𝔖_d$ +agit : trivialement sur $𝐐\alg$ et par permutation des +variables $Y_i$. On a vu en \refext{calculs}{methode-Kronecker-calcul-Galois} +que le groupe de Galois $G$ de $f$, identifié +à un sous-groupe de $𝔖_d$, est le stabilisateur +du polynôme minimal $F$ de $c$ sur $𝐐(Y₁,…,Y_d)$ +ou, plus concrètement peut-être, l'ensemble des $σ ∈ 𝔖_d$ tels que $F(σ(c))=0$. +Comme le polynôme $F$ appartient à $𝐙[Y₁,…,Y_d][X]$, on peut +considérer sa réduction $\sur{F}$ modulo $p$, qui est un +polynôme annulateur de $c′=ξ₁′ Y₁+\cdots+ ξ_d′ Y_d$, où les $ξ_i′$ +sont les images des $ξ_i$ dans $𝐅_p$-algèbre $A=𝐙\alg/p$. +Cette algèbre est non nulle car si $1=p x$ avec $x +∈ 𝐙\alg$, on obtiendrait $1=p^r n$ avec $r,n ∈ 𝐍$ en prenant +la norme. (Voir aussi \refext{CG}{Zalg-sur-p-non-nul}.) +Soit $𝔪$ un idéal maximal de $A$ ; le quotient $k=A ∕ 𝔪$ +est un corps, sur lequel la réduction $\sur{f}$ de $f$ +modulo $p$ est scindé. (On vérifie sans peine que $k$ est une clôture algébrique +de $𝐅_p$ mais cela n'est pas utile ici.) +Par construction, le polynôme $\sur{F}$ annule +la combinaison linéaire générique modulo $p$, +$\sur{c}=\sur{ξ₁} Y₁+\cdots+ \sur{ξ_d} Y_d ∈ k(Y₁,…,Y_d)$ : +le polynôme minimal $F_p ∈ 𝐅_p[Y₁,…,Y_d][X]$ +de $\sur{c}$ sur $𝐅_p(Y₁,…,Y_d)$ divise $F$. +Notons que la surjection $𝐙\alg ↠ k$ induit une bijection entre les racines de $f$ +et celles de $\sur{f}$ donc entre celles de $F$ et +de $\sur{F}$, ces dernières étant de la forme $σ(c)$ et +$σ(\sur{c})$ respectivement, pour des permutations +convenables (c'est-à-dire : dans les groupes de Galois +de $f$ et $\sur{f}$ respectivement). +En conséquence, si $F_p(σ(\sur{c}))=0$ (c'est-à-dire $σ$ +dans le groupe de Galois de $\sur{f}$), donc +\emph{a fortiori} $\sur{F}(σ(\sur{c}))=0$, on a aussi $F(σ(c))=0$ +(c'est-à-dire $σ$ dans le groupe de Galois de $f$). +On a montré que le groupe de Galois de $\sur{f}$ s'identifie +à un sous-groupe de celui de $f$. Le théorème ci-dessus résulte alors du fait que le groupe -de Galois d'un corps fini est cyclique (engendré -par la substitution de Frobenius) et que -les identifications précédentes respectent l'action -sur les racines. +de Galois d'un corps fini est cyclique, engendré +par la substitution de Frobenius. \XXX pas hyper clair. |