Table des matières

Algèbre I - semestre d'automne 2009

CONTROLE FINAL: le vendredi 22/01 de 8h à 10h.math1algexamen2010bareme.pdf

CORRIGE DU CCF:math1algccf2009.pdf

Programme du cours (toutes les séquences)

Les planches de travaux dirigés (toutes les séquences)

Cours de Serge Parmentier (séquence 1)

Chapitre 1

Cours du 28/10: ensembles des entiers N et Z, ordre sur Z, principe de récurrence, division dans Z, nombres premiers, existence d'un diviseur premier, thm de division euclidienne.

Cours du 05/10: pgcd, algorithme d'Euclide, Théorème de Bézout, divers corollaires dont le lemme de Gauss, décomposition primaire.

Cours du 12/10: applications de la décomposition primaire aux diviseurs d'un entier, pgcd et ppcm. Congruences, divers exemples.

Cours du 19/10: coefficients binomiaux, petit théorème de Fermat, théorème des restes chinois.

Chapitre 2: fiche de cours pour la partie -Applications-:fiche_applications.pdf

Cours du 19/10: connecteurs logiques et tables de verité, quantificateurs existentiel et universel, exemples. Ensembles des parties d'un ensemble.

Cours du 26/10: produit cartésien, relations, applications (debut).

Premier controle (CC1): le lundi 26/10 en amphi. Il portera sur le chapitre 1

Corrigé du CC1:math1algcc12009corrige.pdf

Cours du 02/11: applications, divers exemples, injections, surjections, bijections, Images directes et réciproques d'une partie.

PAS DE COURS le lundi 09/11

Cours du 16/11: relations binaires, ordres, partitions, relations d'equivalence, divers exemples.

Cours du 23/11: ensembles finis, cardinal de la réunion disjointe et du produit d'un nombre fini d'ensembles finis, principe d'exclusion- inclusion, lemme des bergers, dénombrement des parties d'un ensemble fini E et coefficients du binome, cardinal de P(E), la relation - etre équipotent a -, ensembles dénombrables (definition).

Cours du 30/11: ensembles denombrables: divers exemples. Ensembles non dénombrables, lemme de Cantor, P(N) n'est pas dénombrable. Début des complexes.

Deuxième Controle (CC2): Le lundi 07/12 en amphi. Il portera sur le chapitre 2

Corrigé du CC2:math1algcc22009corrige.pdf

Chapitre 3

Cours du 07/12: nombres complexes, définitions usuelles, racines deuxièmes, forme polaire.

Cours du 14/12: propriétés de l'exponentielle complexe, formule de Moivre, racines n-ièmes d'un complexe, racines de l'unité: représentations comme l'ensemble des sommets des polygones réguliers du plan, exemples d'applications: puissance de cos et sin, solutions d'équations algébriques.

Chapitre 4. Fiche de résumé de cours:math1chapitre4.pdf

Cours du 21/12: Groupes.

Cours du 04/01 et du 11/01: Groupes fin (voir le fichier attaché).

Troisième Controle (CC3): Le lundi 11/01 en amphi. Il portera sur le chapitre 3 (complexes) et le chapitre 4 (groupes)

Corrigé du CC3:math1algcc3corrige.pdf

SOUTIEN hebdomadaire à partir du 7/12:

Groupes A et B: le mardi de 18h15 à 19h15 en salle D 82 du bat. Darwin.

Groupes C et D: le lundi de 11h30 à 12h30 en salle D 84 du bat. Darwin.

Groupes de TD:

Groupe A: lundi 10h00-11h30 Mezzanine 07, mardi 14h15-15h45 Grignard 21

Groupe B: lundi 10h00-11h30 Mezzanine 08, mardi 14h15-15h45 Lippman 107

Groupe C: mardi 14h15-17h30 Lippman 207

Groupe D: mardi 16h00-19h15 salle 111 Quai 43

Cours de Julien Melleray (séquence 2)

Annales

Pour vous entraîner, vous trouverez ci-dessous un sujet donné en janvier dernier, et un corrigé. Rappelons un peu de terminologie: Z/nZ désigne l'ensemble des classes d'entiers modulo n; on peut le munir de l'opération “addition modulo n”, qui en fait un groupe, ou de l'opération “multiplication modulo n”, qui n'en fait jamais un groupe (0 n'a pas d'inverse). On a vu comme exemple de groupe en cours que l'ensemble des éléments non nuls de Z/nZ, muni de la multiplication, est un groupe ssi n est premier. ccfinal-o9.pdf corrige2009.pdf

Soutien

Le soutien a lieu tous les vendredis, de 10h à 11h, en Préfa P2.

Contrôle Continu

Le troisième CC a eu lieu le 08 janvier 2009. Il portait sur le chapitre III (nombres complexes) et le début du chapitre IV (groupes) jusqu'au cours du 18/12/1009. Les notes sont disponibles dans TOMUSS. Voici le sujet et son corrigé: cc3.pdf cc3-corrige.pdf

Le deuxième CC a eu lieu le 04 décembre 2009. Il portait sur l'intégralité du chapitre II. Les notes sont disponibles dans TOMUSS. Voici son corrigé:cc2-corrige.pdf

Le premier CC en amphi a eu lieu le 30 octobre 2009. Il portait sur l'intégralité du premier chapitre; les notes sont disponibles dans TOMUSS. le_sujet_du_cc1.pdf; le_corrige_du_cc1.pdf

Cours

Salles de TD

Voici une liste des salles de TD (lundi 14h15-17h30 pour tout les groupes):

Cours de Philippe Malbos (séquence 3)

Soutien : le jeudi de 17h45 à 18h45 les 3/12, 10/12, 17/12, 7/01, salle 2 du déambulatoire, le 14/01 salle 2 du déambulatoire.

Cours du 12/01. Morphisme de groupes, exemples : exponentielle complexe, endomorphismes de Z. Préservation du neutre et de l'inverse, exemple le logarithme. Image d'un sous-groupe, image réciproque d'un sous-groupe. Noyau et image d'un morphisme de groupes, exemple : sous-groupe des racines n-ièmes de l'unité. Un morphisme de groupes est injectif si, et seulement si, son noyau est trivial. Isomorphisme de groupes. Ordre d'un élément dans un groupe. Préservation de l'ordre d'un élément par un isomorphisme de groupes, exemples. Dans un groupe fini, l'ordre d'un élément divise l'ordre du groupe.

Contrôle continu le 12 janvier de 12h15 à 13h30, amphi Thémis 9 épreuve écrite sur tout le programme jusqu'au cours du 5/01 inclus.

Cours du 5/01. Caractérisation des sous-groupes de Z. Toute intersection de sous-groupes est un sous-groupe ; ce n'est pas vrai en général pour la réunion. Classe modulo un sous-groupe. Théorème de Lagrange. Sous-groupe engendré par une partie, partie génératrice d'un groupe, exemples. Description d'un groupe engendré en termes de générateurs, exemples.

Contrôle continu le 5 janvier de 12h15 à 13h30, amphi Thémis 8 épreuve écrite sur tout le chapitre III.

Cours du 22/12. Chapitre IV : Les groupes. Loi de composition interne sur un ensemble. Loi associative, multiplicative, commutative. Exemples. Groupe. Unicité de l'élément neutre dans un groupe, de l'inverse d'un élément. Groupe abélien. Exemples (Z, Q, R, C, ensemble de parties muni de la différence symétrique, ensemble de bijections). Table de Cayley. Inverse d'un produit, propriétés des puissances. Régularité à droite et à gauche. Groupe fini, ordre. Sous-groupe, exemples.

Cours du 15/12. Les complexes de module 1 (forment un sous-groupe multiplicatif de l'ensemble des complexes non nul). Forme trigonométrique d'un nombre complexe. Formules d'Euler. Propriétés de l'exponentielle d'un imaginaire pur. Argument d'un nombre complexe, propriétés. Représentation géométrique d'un complexe, affixe d'un point, image d'un complexe. Interprétation géométrique de l'addition, de la conjugaison, du module, de la multiplication. Exponentielle complexe, propriétés. L'exponentielle complexe est surjective. Résolution des équations algébriques dans C. Racine carrée d'un complexe. Équations du second degré. Racine n-ième de l'unité.

Contrôle continu le 8 décembre de 12h à 13h15, amphi 2 du déambulatoire épreuve écrite sur tout le chapitre II.

Cours du 8/12. Chapitre III : Les nombres complexes. Définition des nombres complexes, parties réelle et imaginaire. L'addition et la multiplication munissent l'ensemble des nombres complexes d'une structure de corps. Conjugué, module d'un complexe, propriétés.

Cours du 1/12. Relation binaire, reflexivité, symétrie, antisymétrie, transitivité. Relation d'équivalence, classe d'équivalence. Ensemble quotient. L'ensemble des classes d'équivalence forme une partition. Ensemble ordonné, totalement ordonné. Majorant, minorant, plus grand élément, plus petit élément. Propriétés.

Cours du 24/11. Pour des applications entre ensembles finis, le cardinal du domaine d'une application injective est inférieur au cardinal de son codomaine, le cardinal du codomaine d'une application surjective est inférieur au cardinal de son domaine. Une application entre ensembles de même cardinal fini est injective si, et seulement si, elle est surjective si, et seulement si, elle est bijective. Cardinal d'une réunion d'ensembles finis ; cardinal d'un produit cartésien d'ensembles finis ; cardinal de l'ensemble des applications entre deux ensembles finis ; cardinal de l'ensemble des bijections entre deux ensembles de même cardinal fini ; cardinal de l'ensemble des parties d'un ensemble fini. Combinaisons de k éléments parmi n, coefficients binomiaux ; propriétés élémentaires des coefficients binomiaux. Expression factorielle des coefficients binomiaux. Ensemble dénombrable, ensemble au plus dénombrable, ex. Z. Une réunion dénombrable d'ensembles dénombrables est dénombrable, ex. Q. Un produit fini d'ensembles dénombrables est dénombrable.

Cours du 17/11. Dénombrement. Ensembles équipotents. Un ensemble est dit fini s'il est équipotent à [n]={1,…,n}. Il existe une injection de [n] dans [m] si, et seulement si, n est inférieur ou égal à m. [n] est équipotent à [m] si, et seulement si, n=m. Si E est un ensemble fini non vide, il existe un unique entier naturel tel que E soit équipotent à [n]; cet entier est appelé le cardinal de E. Si E et F sont équipotents et si E est fini, alors F est fini est possède le même cardinal que E. Toute partie d'un ensemble fini est finie. Soient E un ensemble fini et A une partie de E. Alors card(A) est inférieur ou égal à card(E); de plus A=E si, et seulement si card(A)=card(E).

Contrôle continu le 10 novembre de 8h30 à 11h, amphi Gouy épreuve écrite sur tout le premier chapitre.

Cours du 10/11. Applications. Graphe d'une application. Image, image réciproque. Fibre d'un élément. Injectivité, surjectivité, bijectivité. Composition d'application (associative, unitaire). Une application est bijective si, et seulement si, elle est injective et surjective, si, et seulement si, il existe une application réciproque (qui est bijective). Application réciproque d'une composée.

Cours du 3/11. Chapitre II : Ensembles et applications. La notion d'ensemble … quelques contradictions (Paradoxe de Russel). Inclusion, ensemble des parties. Opéartions : union, intersection, différence, produit cartésien. Propriétés de ces opérations.

Cours du 27/10. Fin du chapitre I. Propriétés de symétrie, transitivité et compatibilité avec somme et produit des congruences. Si x n'est pas multiple d'un nombre premier p, alors x^{p-1} est congru à 1 modulo p. Le reste de la division euclidienne d'un entier a par un naturel n est l'unique entier naturel x < n congru à a modulo n. Théorème des restes chinois. Résolution de l'équation ax=b [n]. Résolution du système x = a [n] et x = b [m].

Cours du 20/10. Le ppcm et ses propriétés élémentaires. ppcm(m,n).pgcd(m,n)=|mn|. Les nombres premiers. Un nombre premier est premier avec tous les entiers qu'il ne divise pas. Un nombre premier divise un produit mn si, et seulement si, il divise m ou n. Tout entier naturel supérieur à 2 admet un diviseur premier. Il existe une infinité de nombres premiers. Décomposition en produit de facteurs premiers. Congruences modulo un entier. Petit théorème de Fermat.

Cours du 13/10. Récurrence (dite forte). Plus grand commun diviseur d'entiers relatifs. Algorithme d'Euclide par la méthode des restes. Théorème de Bézout. Entiers premiers entre eux. Identité de Bézout (Bézout pour des entiers premiers entre eux). Les diviseurs communs de deux entiers sont les diviseurs de leur pgcd. pgcd(p.m,p.n)=p.pgcd(m,n). Théorème de Gauss.

Pas de cours le 6/10.

Cours du 29/09. Début du Chapitre I, les entiers et rudiments d'arithmétique. Définitions des ensembles d'entiers naturels et relatifs, propriétés élémentaires (toute partie non vide de N possède un plus petit élément, toute partie non vide majorée possède un plus grand élément, …). Le raisonnement par récurrence (simple), exemples. Divisibilité dans Z, définition et premières propriétés. Division euclidienne sur Z, énoncé et preuve (rapide faite en toute fin du cours, j'y reviendrai).

Cours de Pascal Lainé (séquence 5 à Gerland)

Cours 1 : Entiers naturels : récurrences, coefficients binômiaux, tout ensemble non vide admet un minimum, tout ensemble non vide majoré admet un maximum.

correction_de_devoir_maison_1.pdf

correction_de_devoirsurveille_1.pdf

Cours 2 : Arithmétique : Nombres premiers, Théorème d'Euclide, décomposition des entiers naturels en produit de nombres premiers. Division Euclidienne,PGCD, PPCM, identité de Bézout,algorithme d'Euclide. Premier contrôle continu.

Cours 3 : Théorème de Gauss, Les deux petits théorèmes de Fermat, Théorème des restes Chinois.

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Cours 4 : Théorie des ensembles, inclusion, intersection, réunion, complémentaire.

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Cours 5 : Relations binaires, relations réflexives, symétriques, antisymétriques et transitives. Relations d'équivalence, classes d'équivalence.

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Cours 6 : Applications injectives, surjectives et bijectives. Image d'un ensemble par une application, image réciproque.

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Cours 7 : Nombres complexes,définitions et opérations algèbriques. Conjugués, Module, inverse. Arguments. Interprétation géométrique.

Cours 8 : Forme trigonométrique des nombres complexes, formule de Moivre et formules d'Euler. Contrôle 3.

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Cours 9 : Racines n-ième de l'unité et résolution des équations du second degré à coefficients complexes.

Groupes :loi interne, associative, commutative, élément neutre.

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Cours 10 : sous-groupes, morphisme de groupe, exemple du groupe des permutations à trois éléments.

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Cours 11 : Sous-groupes de Z. Théorème de Lagrange, sous-groupe engendré par un élément, ordre d'un groupe, d'un élément. Définition de l'addition et de la multiplication de classes modulo n. Groupes Z/nZ muni de l'addition des classes. Exemple de table de multiplication qui sont ou ne sont pas des groupes.

correction_de_devoir_maison_7.pdf

Cours 12 : Fin du chapitre sur les groupes, morphisme de groupe, anneaux, corps et quatrième contrôle continu.

correction_de_devoir_surveille_4.pdf