Théorie de GALOIS
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Théorie de GALOIS



  1. #1
    invitec255c052

    Théorie de GALOIS


    ------

    J'essaye de comprendre la théorie de Galois dans la résolution des équations polynomiales.
    N'étant pas doué en math, je souhaite vos lumières.

    Prenons pour simplifier, l'équation polynomiale du premier degré : ax+b=0
    Je sais que l'on peut exprimer la solution en fonction des paramètres a et b.
    x=-b/a
    Mais comment faire la liaison avec la théorie de Galois ?

    Merci.

    -----

  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Théorie de GALOIS

    Bonjour.

    "N'étant pas doué en math" !!! Eh bien commence par changer ça. La théorie de Galois est une théorie pour matheux confirmés, elle se voit en bac+4 mathématique, donc tout ce que tu peux espérer si tu ne fais pas des études poussées (et réussies) en maths, c'est de la vulgarisation qui ne dit rien en fait de la théorie. Le fait que tu parles de l'équation du premier degré montre que tu ne connais même pas ces éléments de vulgarisation qu'on trouve assez facilement.

    Désolé, mais c'est la dure réalité. Tu peux déjà essayer de lire ce document, puis étudier toutes les notions utilisées, une par une, ou dans des cours d'algèbre du supérieur : permutations, groupes, ...

    Cordialement.

  3. #3
    invite23cdddab

    Re : Théorie de GALOIS

    La théorie de Galois, c'est pas évident... Tu dis que tu n'est "pas doué en maths", ça veut dire que tu as quel niveau?

    Après, si tu veux une approche historico-mathémathique sur ce sujet, j'aime bien le livre de Jean-Pierre Tignol "Galois' Theory Of Algebraic Equations". Bon, c'est en anglais, mais c'est très intéressant et montre bien les mathématiques ont progressé.

    Ça n'est pas un livre de vulgarisation, et même si il y a des rappels, il vaut mieux avoir fait un peu d'algèbre dans une vie antérieure

    Si c'est un cours "moderne" qui t’intéresse, tout dépend de ton niveau actuel

  4. #4
    invite9dc7b526

    Re : Théorie de GALOIS

    Citation Envoyé par Gabriel Voir le message
    Mais comment faire la liaison avec la théorie de Galois ?
    tu aurais pu considérer une équation du second degré. La théorie de Galois a à voir avec le groupe des permutations des racines de l'équation (en fait le groupe des automorphismes de l'extension de corps engendrée par les racines). Mais quand on n'a qu'une racine, ce groupe de permutations est des plus pauvres...

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitecbade190

    Re : Théorie de GALOIS

    Bonjour,

    Je vais commencer par la fin, car c'est la meilleure méthode pour donner un aperçu sur ce qu'est la théorie Galois.
    La théorie de Galois cherche à savoir si, lorsqu'on se donne un polynôme quelconque de degré par exemple, , est ce que est résoluble par radicaux, c'est tout. ( elle ne cherche pas à résoudre l'équation comme tu sembles croire )
    est résoluble par radicaux signifie que les racines de s'expriment seulement en fonction des éléments de , des opérations de base : , les racines des équations de la forme : , les extractions des racines qui à un élément associent tel que : , et les coefficients de .
    Une condition nécessaire et suffisante pour qu'un polynôme soit résoluble par radicaux est que sont groupe de Galois soit résoluble au sens de la théorie des groupes, cela présente le théorème central qui caractérise toute la théorie de Galois.
    Un groupe est résoluble au sens de la théorie de Galois, s'il admet une chaine décroissante finie de sous groupes normaux qui s’arrête à groupe trivial, donc une chaine de la forme : tel que : est abélien.
    Le groupe de Galois s'identifie à un sous groupe du groupe des permutations avec : le degré de .
    Dans le cas de : , c'est une équation résoluble par radicaux, car son groupe de Galois s'identifie au groupe des permutations Groupe trivial à un élément qui est l'identité : , est un groupe résoluble, car induit une chaine de sous groupes normaux dont les quotients sont abéliens, c'est la chaine à un élément : .
    J'espère que quelqu'un viendra confirmer.

    Cordialement.

  7. #6
    theophrastusbombastus

    Re : Théorie de GALOIS

    Bonsoir,
    je pense qu'on va avoir un mort sur le champ de bataille là, beaucoup trop technique tout ça. Je n'ai pas la prétention de remettre vos propos en question mais je pense que malgré sa "difficulté profonde", la théorie de Galois peut être comprise avec juste ce qu'il faut de logique, de bon sens et un niveau mathématique de seconde. Essayer le livre "Galois, le mathématiciens maudit" de Norbert Verdier. Le ton y est léger mais la partie expliquant la théorie de Galois sur la résolubilité des équations polynomiales est extrêmement bien mené, elle m'a moi même donné de très bonne base pour les mathématiques du supérieur et aidé a en avoir une compréhension profonde et intuitive. Apres ca ne reste que mon avis...
    cordialement

  8. #7
    invitec255c052

    Re : Théorie de GALOIS

    Merci à tous, merci à "chentouf" pour sa patience.
    Je n'ai que le niveau de terminale année 1967.
    Mais je m'accroche.

  9. #8
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Théorie de GALOIS

    Si tu as fait math-élem, tu as eu assez de connaissances pour entreprendre d'apprendre seul les bases de l'algèbre. Il y a tout ce qu'il faut dans des bouquins anciens (Lang, par exemple, ou autres) ou récents. Une excellente connaissance des notions de groupe, anneaux et corps, espaces vectoriels, est un préalable.
    Après tout, on ne dit pas "je vais monter au sommet du Mont Blanc" si on ne marche jamais plus de 100 m.

    Accroche-toi ! entraine-toi à marcher sur les chemins des montagnes mathématiques.

    Cordialement.

  10. #9
    invite5357f325

    Re : Théorie de GALOIS

    Si tu as la patience, Artin a écrit un petit livre dessus et il me semble qu'il démontre quasiment tout en partant des espaces vectoriels.

    "Artin, Galois Theory".

  11. #10
    invite7c2548ec

    Re : Théorie de GALOIS

    Bonjour à tous ;

    Théorie de GALOIS dite du génie mathématique il faut ouvrir un vrai chantier mathématiques rien que pour comprendre les prérequis exemple "l’Algèbre linaire " plus tard Bilinéaire .....

    Amicalement

  12. #11
    invitec255c052

    Re : Théorie de GALOIS

    J'ai trouvé un bouquin en français :
    Titre : "Galois, le mathématicien maudit"
    Auteur : Norbert VERDIER
    Edition : Belin
    Très clair. Niveau : 1ère année de fac

    question supplémentaire : considérons le polynome de degré 5, ayant pour racines x=1 , 2 , 3 , 5 et 7

    Soit : x^5 -18x^4 +118x^3 -348x^2 +457x -210 = 0
    Supposons que l'on ne connaisse pas les racines ...
    Peut-on exprimer les racines en fonction des coefficients par des radicaux ?

    Peut-on exprimer les racines en fonction des coefficients par des fonctions elliptiques (Félix KLEIN) ?

  13. #12
    invitecbade190

    Re : Théorie de GALOIS

    Bonjour Gabriel,

    Sauf erreur de ma part :
    Le cas du polynôme que tu suggères est trivial, car les racines de ton polynôme sont toutes distinctes, et sont sans multiplicités.
    En effet :
    Soit le corps des racines de .
    Alors : ( Oui, oui, parce c'est trivial, si tu avais par exemple : , ça aurait été différent ).
    Donc, .
    et par conséquent, le groupe de Galois de est trivial, donc : , donc, contient une chaîne normale décroissante, triviale de sous groupes à facteurs abéliens, donc, est résoluble, et par conséquent, l'équation correspondante est résoluble par radicaux.

    Cordialement.

  14. #13
    invite7c2548ec

    Re : Théorie de GALOIS

    Bonjour à tous ,

    Citation Envoyé par Gabriel Voir le message

    question supplémentaire : considérons le polynome de degré 5, ayant pour racines x=1 , 2 , 3 , 5 et 7

    Soit : x^5 -18x^4 +118x^3 -348x^2 +457x -210 = 0
    Supposons que l'on ne connaisse pas les racines ...
    Peut-on exprimer les racines en fonction des coefficients par des radicaux ?

    Peut-on exprimer les racines en fonction des coefficients par des fonctions elliptiques (Félix KLEIN) ?
    On ne peut pas exprimer les racines d'un polynôme du 5ièm degrés par radicaux (en générale ) sa été démontrer par Évariste Galois , jusqu’à la preuve du contraire car en ce heurtes à l’extraction des racines 5ièm d'un nombre complexe .

    Pour la dernière question oui tout à fait ;

    Cordialement

  15. #14
    invite9dc7b526

    Re : Théorie de GALOIS

    Citation Envoyé par topmath Voir le message
    On ne peut pas exprimer les racines d'un polynôme du 5ièm degrés par radicaux (en générale ) sa été démontrer par Évariste Galois
    plutôt par Abel.

  16. #15
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Théorie de GALOIS

    Le fait qu'on n'ait pas de formules générales ne prouve pas qu'on ne puisse pas dans des cas particuliers. On sait très bien résoudre l'équation x(x²-1)(x²+1)=0.

    Cordialement.

  17. #16
    invitecbade190

    Re : Théorie de GALOIS

    Citation Envoyé par chentouf Voir le message
    B
    Le cas du polynôme que tu suggères est trivial, car les racines de ton polynôme sont toutes distinctes, et sont sans multiplicités.
    excusez moi, je corrige la citation çi dessus, et j’affirme :
    Le cas du polynôme que tu suggères est trivial, car les racines de ton polynôme sont toutes distinctes, et sont sans conjugués. ( Parce que, en général : est linéaire ( n'est pas réductible sur ni même sur une extension ).
    La présence de conjugués dans les extensions de fait grossir le groupe de Galois du polynôme. Même si le polynôme n'est pas réductible dans , il l'est dans une de ces extensions , et dans cette réductibilité dans les extensions de on voit apparaître des conjugués, et le groupe de Galois grossit.

  18. #17
    invitec255c052

    Re : Théorie de GALOIS

    "Chentouf" aurais-tu dans ta boite à outils, une équation polynomiale de degré 5, facile à résoudre en employant la méthode des fonctions elliptiques de Charles HERMITE, ou bien la méthode des fonctions hypergéométriques de Félix KLEIN ?

  19. #18
    invitecbade190

    Re : Théorie de GALOIS

    Gabriel :
    Je suis désolé, je ne connais pas la méthode des fonctions elliptiques.

  20. #19
    invitec255c052

    Re : Théorie de GALOIS

    Revenons à la méthode de Galois.

    Considérons la fonction de degré 5 : x^5 -1 = 0

    Le corps K des solutions est 1 répété 5 fois ?
    Le corps G des paramètres est a=1 b=c=d=e=0 et f=-1 ?

  21. #20
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Théorie de GALOIS

    1) Non. Il y a 4 autres solutions.
    2) Qu'appelles-tu le corps des paramètres ?

    Cordialement.

  22. #21
    invitecbade190

    Re : Théorie de GALOIS

    Bonjour,

    Ici, http://www.les-mathematiques.net/b/b/g/node4.php un exemple concret non trivial d'équation qui met en application la théorie de Galois.

  23. #22
    invitec255c052

    Re : Théorie de GALOIS

    Je suppose que les 5 racines de x^5-1 = 0 sont les 5 racines cinquième de 1 ?
    x1 = 1
    x2=1e^i2Pi/5
    x3=1e^i4Pi/5
    x4=1e^i6Pi/5
    x5=1e^i8Pi/5

    Super le lien vers le site "Les mathématiques.net"

  24. #23
    invitec255c052

    Re : Théorie de GALOIS

    "Chentouf" je n'arrive pas à visualiser le "dévissage" du groupe de galois.

    Aurais-tu un exemple concret avec une équation polynomiale de degré 2 que je maîtrise bien ?

    En particulier, je sais que x1 +x2 = -b/a et x1x2 = c/a ces 2 fonctions étant invariables par la transposition x1 et x2 ....

  25. #24
    invitecbade190

    Re : Théorie de GALOIS

    ''Gabriel'' , tu as vu le lien que je t'ai donné plus haut ? On travaille sur l'équation : .
    On a regroupé tous les sous groupe de Galois de l'équation : suivant leur ordres :
    On trouve la liste suivant :
    Sous groupes d'ordre 1 :
    Sous groupes d'ordre 2 :
    Sous groupes d'ordre 4 :
    Sous groupes d'ordre 8 : .
    N'est ce pas ?
    Donc, on cherche à savoir si cette équation est résoluble par radicaux, et à fortiori, le groupe est résoluble.
    Alors, d'après ces donnés là, est ce que : est résoluble ? Il suffit de voir s'il admet une chaîne normale décroissante de sous groupes dont les facteurs sont abéliens ... est ce que c'est le cas ?

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