Édition de feuilles d'exercices

[oraux/ex6524] ens paris MP 2014 Que dire d’un groupe \(G\) dont le groupe des automorphismes est trivial ?

[structures/ex0046] Montrer que l’application \(x\mapsto x^{-1}\) est un endomorphisme du groupe \(G\) si et seulement si ce dernier est abélien, et que dans ce cas les applications \(x\mapsto x^k\), où \(k\in\mathbf{Z}\), sont toutes des endomorphismes.

[planches/ex4617] polytechnique MP 2019 Soit \((G,{\cdot})\) un groupe abélien fini de cardinal \(n\). On note \(\widehat G\) l’ensemble des morphismes de groupes de \((G,{\cdot})\) dans \((\mathbf{C}^*,{\times})\).

1. Montrer que \(\widehat G\) est un groupe pour la multiplication ordinaire des fonctions.

2. Montrer que, si \(\chi\in\widehat G\) n’est pas le morphisme trivial, \(\displaystyle\sum\limits_{g\in G}\chi(g)=0\).

3. Si \(\chi\) et \(\chi'\) sont deux éléments distincts de \(\widehat G\), montrer que \(\displaystyle\sum\limits_{g\in G}\overline{\chi(g)}\chi'(g)=0\).

4. Montrer que \(|\widehat G|\leqslant n\).

5. Si \(x\in G\), soit \(\delta_x\) l’élément de \(\widehat{\widehat G}\) défini par \(\forall\chi\in\widehat G\), \(\delta_x(\chi)=\chi(x)\). Montrer que \(x\longmapsto\delta x\) est un isomorphisme de \(G\) sur \(\widehat{\widehat G}\).

6. Quel est le cardinal de \(\widehat G\) ?

[structures/ex0676] Soit \((G,\,{\cdot}\,)\) un groupe. On considère l’application : \[f_a\ :\ \left\{\begin{array}{rcl} G&\longrightarrow&G\\x&\longmapsto&a\cdot x\cdot a^{-1}\end{array}\right.\qquad\hbox{($a\in G$, fixé).}\]

1. Montrer que \(f_a\) est un automorphisme de \(G\).

2. On note : \(I=\{f_a\mid a\in G\}\).

   Montrer que \((I,{\mathbin{\circ}})\) est un groupe où \(\mathbin{\circ}\) est la loi de composition des applications de \(G\) dans \(G\).

3. Soit : \[f\ :\ \left\{\begin{array}{rcl} G&\longrightarrow&I\\a&\longmapsto&f_a.\end{array}\right.\] Montrer que \(f\) est un morphisme de \((G,\,{\cdot}\,)\) dans \((I,{\mathbin{\circ}})\).

[concours/ex7282] centrale PC 2009 Soit \((G,{\cdot})\) un groupe. Montrer que \(G\) est commutatif si et seulement si \(\varphi:g\in G\mapsto g^{-1}\) est un morphisme de groupes.