Anneaux

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Généralités

Idéaux

Morphismes

Corps des fractions d'un anneau intègre

Caractéristique d'un anneau

Anneaux principaux

Anneaux factoriels

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Généralités

Les anneaux, et les corps (qui sont des anneaux particuliers) sont en importance la seconde structure la plus utilisée en algèbre. La notion d'anneau repose sur celle de groupe. L'algèbre linéaire se développe à partir des notions de groupe et d'anneau avec les modules et les espaces vectoriels. Alors que les groupes ont essentiellement deux critères discriminatoire (fini-non fini, commutatif-non commutatif), les anneaux se distinguent comme les groupes, par des propriétés annexes l'une d'elles étant l'intégrité, l'autre concernant un éventuel élément unité. Pour éviter des notations trop lourdes nous adopterons principalement les notations additive et multiplicative sachant que dans bien des cas le 'produit' pourra être une opération désignée généralement avec un signe autre que '×' ou '.'.

Pour un premier contact, une vision d'ensemble et quelques généralités nous orientons le lecteur vers la page wikipedia consacrée aux anneaux mathématiques.

Voyons tout de suite les

Définitions

Et voici quelques exemples d'anneaux et de corps :

Exemples

La situation est particulière dans le cas des anneaux finis où les lois sont représentables par des tables.

Cas des anneaux finis

On rappelle ici quelques règles usuelles en les justifiant. On insiste sur la validité de certaines formules seulement quand les éléments commutent.

Règles de calcul dans les anneaux

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Idéaux

De la même façon qu'on déduit la notion de sous-ensemble (ou partie) d'un ensemble et la notion de sous-groupe de celle de groupe, nous allons considérer certains sous-objets des anneaux possédant des propriétés intéressantes, en particulier celle d'être à leur tour des anneaux avec une structure induite.

Définition

Voici maintenant quelques exemples :

Exemples

Il existe plusieurs façons de fabriquer de nouveaux idéaux à partir d'idéaux existants :

Opérations avec les idéaux

Les idéaux jouant le rôle des sous-groupes invariants nous allons fabriquer des structures 'quotients' comme en théorie des groupes.

Anneaux quotients

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Morphismes

Tout comme pour les groupes nous allons définir les applications d'un anneau dans un autre qui conservent les structures.

Définitions

Puis nous donnons quelques exemples.

Exemples

Comme dans le cas des homomorphismes de groupes nous définissons le noyau et l'image d'un morphisme d'anneau.

Noyau et image

Nous avons déjà vu les notions d'idéaux premiers et maximaux dans cette page consacrée aux idéaux quotients.Nous revenons sur ces notions et leur comportement avec les homomorphismes.

Idéaux premiers et maximaux

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Corps des fractions

Nous reproduisons ici pour toute une classe d'anneaux le processus de construction du corps ℚ à partir de l'anneau ℤ. La technique peut être imitée pourvu que l'on suppose que l'anneau (supposé commutatif et unitaire) soit de plus intègre.

Construction du corps des fractions

Imitant toujours ce qui a été fait pour la construction des rationnels, nous procédons maintenant à des identifications.

Plongement de A dans son corps des fractions

Nous voyons maintenant que le corps des fractions de A est, en quelque sorte, le plus petit des corps contenant A comme sous-anneau.

Minimalité du corps des fractions

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Caractéristique d'un anneau, d'un corps

Nous commençons par préciser ce qu'on entend par 'caractéristique' d'un anneau commutatif unitaire (ou d'un corps).

Définition

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Anneaux principaux

Nous définissons ici les anneaux principaux, et nous donnons quelques définitions relatives à la divisibilité.

Généralités

Généralisation du 'plus grand commun diviseur' dans ℤ.

P.G.C.D.

Généralisation du 'plus petit commun multiple' dans ℤ.

P.P.C.M.

Voici maintenant un cas particulier qui permet de reconnaître rapidement certains anneaux principaux.

Anneaux euclidiens

Nous définissons maintenant une famille d'anneaux généralisant les anneaux principaux.

Anneaux noethériens

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Anneaux factoriels

Nous définissons ici les anneaux factoriels.

Définition

Nous donnons quelques exemples et en particulier nous étudions la relation entre les notions d'anneau principal et d'anneau factoriel.

Exemples

Quelques propriétés de divisibilité des anneaux principaux passent aux anneaux factoriels.

Propriétés

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