$\C$ et ses sous-corps

Foys
Modifié (September 2024) dans Algèbre
On suppose l'axiome du choix.
Vrai ou faux?

Il existe une famille non dénombrable $(K_i)_{i \in I}$ telle que:
1°) pour tout $i \in I$, $K_i$ est un sous-corps de $\C$ et aussi un corps réel clos (tel que $K_i (\sqrt{-1}) = \C$)
2°) pour tous $i ,j \in I$ tels que $i \neq j$, $K_i$ et $K_j$ ne sont pas isomorphes.
Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.

Réponses

  • Une famille de sous-corps avec degrés de transcendance différents
    Il ne faut pas respirer la compote, ça fait tousser.

    J'affirme péremptoirement que toute affirmation péremptoire est fausse
  • dSP
    dSP
    Modifié (September 2024)
    Médiat_Suprême : je ne vois pas bien pourquoi les corps que tu indiques seraient réels clos avec $\C$ pour clôture algébrique.

    En revanche, il est classique que le groupe de Galois de $\C$ sur $\Q$ soit infini indénombrable : pour cela, on prend une partie algébriquement indépendante maximale $\mathcal{X}$ et on considère le sous-corps $\Q(\mathcal{X})$, dont $\C$ est une clôture algébrique. Il faut ensuite observer que $\mathcal{X}$ est infini (sinon $\Q(\mathcal{X})$ serait dénombrable puis $\C$ aussi), et considérer le morphisme injectif naturel du groupe symétrique $S_{\mathcal{X}}$ dans $\Q(\mathcal{X})$ (action par permutation des indéterminées). Ensuite, par principe de prolongement chaque automorphisme de $\Q(\mathcal{X})$ est prolongeable en un automorphisme de $\C$.

    A partir de là, il suffit d'observer que $\mathrm{Aut}(\C)=\mathrm{Gal}(\C/\Q)$ agit naturellement sur l'ensemble des sous-corps réels clos dont la clôture algébrique est $\C$, et que le stabilisateur de $\R$ est réduit à deux éléments (car le seul automorphisme de $\R$ est l'identité, et ses seuls prolongements à $\C$ sont l'identité et la conjugaison complexe). Il suffit alors, pour conclure, de prendre l'orbite de $\R$ sous l'action considérée (on peut par ailleurs démontrer, ce qui relève de la théorie des corps réels clos, que cette orbite contient exactement les sous-corps du type voulu).






  • Foys
    Modifié (September 2024)
    L'idée est bien sûr d'examiner des degrés de transcendance. Le résultat suivant va être utile (donc il est en fait "facile" de montrer que des corps algébriquement clos sont isomorphes)

    Soient $K,L$ deux corps algébriquement clos non dénombrables. Alors (avec l'axiome du choix) $K$ et $L$ sont isomorphes si et seulement si ils ont même caractéristique et sont en bijection (ensembliste).

    Pour le sens non trivial soit $F$ le sous-corps premier de $K$ (et de $L$) et $B_K$ (resp. $B_L$) une base de transendance de $K$ (resp $L$) sur $F$. Alors $card(B_K) = card(K) = card(L) = card(B_L)$; on prend une bijection de $B_K$ sur $B_L$ que l'on prolonge en isomorphisme de $F(B_K)$ dans $F(B_L)$, que l'on prolonge encore en morphisme de $K$ sur $L$ et ce morphisme est surjectif (sans quoi $L$ serait une extension algébrique non triviale de $K$).
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
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