dans un exercice d'application,
- on considere l'ensemble $ E=\{0,1,2,3\} $
muni de la loi $ \bullet $ definie par la table suivante :
$ \begin{array}{c|cccc}\bullet&0&1&2&3\\\hline0&0&1&2&3\\1&1&2&3&0\\2&2&3&0&1\\3&3&0&1&2\end{array} $
(on a deja demontre que $ \bullet $ munissait $ E $ d'une structure de groupe)
on me demande de montrer que $ E $ est isomorphe au groupe $ \left(\frac{\mathbb{Z}}{4\mathbb{Z}},+\right) $
grace a la table, on verifie bien (16 verifications) que $ f(x\bullet y)=\overline{x}+\overline{y}=\overline{x+y} $
ainsi, $ f $ est un morphisme de groupes
comme $ f $ est un morphisme, donc je peux considerer son noyau :
$ {\rm Ker} f=\{x:x\in E,\overline{x}=\overline{0}\}=\{0\} $
ainsi, $ f $ est injective
je prends un $ \overline{x}\in\mathbb{Z}_4 $
ensuite, grace a la division euclidienne, on a l'existence d'entiers $ r $ et $ b $
tels que $ x=4b+r $ avec $ r\in E $
ainsi, $ \overline{x}=\overline{r} $
donc $ f(r)=\overline{x} $
par suite, $ f $ est surjective
$ f $ est un morphisme bijectif donc un isomorphisme
1 ai-je bon ?
2 y aurait-il plus simple ?
3 comment faire avec l'application $ g:\mathbb{Z}_4\to E,\overline{x}\mapsto g(\overline{x}) $
avec $ g(\overline{x}) $ le reste de la division euclidienne de $ x $ par $ 4 $ : c'est avec elle que j'avais commence,
mais j'ai ensuite considere $ f $ qui est plus commode
(je pense deja qu'il faut demontrer que l'application est bien definie :
si je prends $ \overline{x}=\overline{x'} $
alors j'ai bien $ g(\overline{x})=g(\overline{x'}) $
puisque $ x $ et $ x' $ ont le meme reste dans la division euclidienne par $ 4 $)
merci pour votre aide