GL(E):SO(E) hors sujet?

Bonjour

d'après vous dans la leçon sur le groupe linéaire (agreg ext) et ses sous groupes parler de groupe orthogonal est il hors sujet En effet y a une leçon spécifique sur les isométries. Si on parle de SO on peut alors partir également sur une autre leçon qui sont les sous groupes finis de SO3. J'ai du mal à voir où l'on doit s'arrêter pour ne pas tomber dans le hors sujet

Réponses

  • Tu as peut-être déjà pas mal à faire avec SL(E), et avec les cas où E est un corps fini, non ?
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
  • Entre temps je suis tombé sur le rapport de Jury de 1994. Le Jury mentionner O(E) et SO(E) comme étant des exemples de sous groupes de GL(E) incontournables...

    Sinon concernant justement cette leçon, si les exemples de sous groupes ne manquent pas, j'ai plus de mal avec les applications:
    -SO(E) et toutes ces applications en géométrie n'est il pas plutôt approprié à d'autres leçons plus spécifiques?
    -j'ai vu pas mal de plans de cours sur internet qui incorporent la théorie de la représentation linéaire des groupes comme applications. Cela me paraît tout à fait judicieux, mais n'est ce pas un peu risqué (et hors programme) comme terrain. ON peut très vite se faire dépasser par les questions qui peuvent tomber
    -autres applications?...
  • Tu peux peut-être parler de topologie, par exemple de connexité, de densité, etc.
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
  • nicolas.patrois

    L'aspect topologique ne relève pas, à mon sens, des applications mais des propriétés de GL(E) et de ses sous groupes. Il faut ensuite en donner des applications. Concerant la connexité à quoi peut servir le fait de savoir que Gl(C) est connexe?
  • Par exemple, savoir compter les composantes connexes du groupe orthogonal O(p,q) a des applications intérssantes en physique. Sinon, parler des applications intéressantes de la réduction de Jordan par exemple, dans la théorie des équations différentielles linéaires (Lyapounov), ou de l'exponentielle de matrices, et à mon sens la topologie de GL(E) a aussi un lien étroit avec les applications (réfléchir à toutes les preuves élégantes par densité, au calcul différentiel, etc ...).
  • Ben pas loggué

    je n'avais volontairement pas parlé de densité, parce que c'est la seule propriété topologique dont je connais des applications...à des démonstrations.

    Sinon, peut on, doit parler géométrie dans une telle leçon?
  • On a bien dit dans le titre GL(E), et non
    pas GL(n,R) !

    Le jury est sensible me semble-t-il à uen attitude critique face au titre.

    Votre question est en soi une bonne attitude, et la réponse est nuancée.

    Ce qu'il faut comprendre c'est que ds GL(E), O(E) n'apparaît que si on introduit en plus une forme quadratique définie positive sur E, supposé réel.
    Ce qui apparaît indépendemment de ce choix, ce sont les sous-groupes compacts maximaux, qui sont tous conjugués.

    A cet égard, vous pouvez vous demander aussi s'il faut parler du sous-groupe des matrices triangulaires inversibles. Ceci n'a de sens
    dans GL(E) que si vous introduisez un drapeau.

    Par contre, la classe de conjugaison de tels sous-groupes donne les sous-groupes de Borel, cad les sous-groupes résolubles maximaux...

    Avoir une attitude critique est plus important pour le Jury que de se dire à soi tout seul : je mets ou je ne mets pas ?

    Bon courage e=mc3. Vous y arriverez !
  • " à quoi peut servir le fait de savoir que Gl(C) est connexe?"

    Puisqu'il est même connexe par arc, à savoir qu'on peut, par exemple, "passer continument" d'une base à une autre en dimension finie.
  • e=mc3,

    La suggestion de Nicolas Patrois est bonne, tu peux aussi parler de $\mbox{SL}_n(\mathbb{Z})$ et $\mbox{GL}_n(\mathbb{Z})$ (sous-groupes de $\mbox{GL}_n(\mathbb{Q})$ ). C'est tres riche et un peu plus original que $SO(E)$.
    Il y a un sujet fantastic pose a ULM cette annee autour de ca (Theoreme de Mal'cev, etc.), du pur bonheur:)
  • Pour pepsi-adonis : parler de drapeaux me semble en effet intéressant, lorsqu'on parle de décomposition de Bruhat, puisqu'on peut alors étudier l'action sur les drapeaux et sur les couples de drapeaux.
    Sinon, on peut aussi réfléchir à des questions du genre "quels sont les p-Sylow de GL(2,Z/7Z) ?" ...
  • Pour visitor: pour parler de GL(n,Z) il faut introduire un réseau dans E. Donc E ne vient pas tout nu, comme le suggère le titre.

    Pour Ben: p= combien ? Bruhat est riche mais dangereux si on ne maitrise pas.
    (un bon exo sur cela est le FGN
    chez Cassini algèbre 1)


    Il y a un autre aspect intéressant: c'est de voir les applications affines d'un espace affine modelé sur E, dont la partie linéaire est ds SL(E), on tombe sur quelque chose de subtil...
  • Juste pour dire que suis suis d'ac à 100 % avec Pepsi-Adonis : je mettrais en évidence le fait que si l'on ne fixe pas de base, on se retrouve avec des ellipsoides mais sans pouvoir décider lequel on prend pour "sphère unité". Ainsi, n'importe quel groupe fini, modulo une représentation linéaire, agit sur un ellipsoide, donc est orthogonal dans une certaine base, mais l'important c'est finalement les classes de conjugaison. Pareil pour les drapeaux.

    Pour la structure de la leçon, on peut mettre de coté les corps finis à mon avis, car il y a suffisament de trucs à dire en réel ou complexe : propriétés algébriques des sous-groupes (conjugaison, générateurs, simplicité etc), topologiques (connexité, simple connexité, compacité), et différentiables (espaces tangents, dimension des sous-groupes).

    En développements, on peut se demander par exemple quels sont les sous-groupes de dimension 1, parmi ceux-là lesquels sont fermés ou compacts. En dimension supérieure, ça devient un peu plus dur, mais on peut déterminer la structure des sous-groupes fermés commutatifs, donc avoir une bonne idée de ce qu'est un sous-groupe commutatif (puisque dense dans un groupe fermé commutatif)

    bonne continuation
  • Pour Pepsi-Adonis: Pas necessaire de parler de reseau pour $\mbox{GL}_n(\mathbb{Z})$, et encore moins pour dire plein de choses interessantes sur $\mbox{SL}_n(\mathbb{Z})$. Jette un oeil sur http://www.interens.org/CONCOURS/data/SUJETS/SUJETS_2006/mp_math_mpi1_06.pdf
  • Bonsoir Visitor !

    GL(E) n'est pas la même chose que GL(n,R), il faut choisir une base !! Il y a une petite chose qui vous échappe dans la discussion.

    Merci en tout cas pour l'énoncé. Ce problème que j'avais déjà remarqué l'année où il est sorti est important. Vous avez bien fait de nous le proposer.
  • Il est clair que se restreindre à SL(E), comme suggéré dans le deuxième message du fil, pour une leçon dont le titre comporte le mot « sous-groupes » au pluriel n'est pas une bonne idée.
    Tu peux parler de la décompostition polaire, qui va te donner plusieurs applications sur le groupe orthogonal ; par exemple : O(n) est un sous-groupe compact maximal de GLn(R), l'enveloppe convexe de O(n) dans Mn(R) est la boule unité, deux matrices réelles unitairement semblables sont orthogonalement semblables.
    Par contre, parler de GLn(Z) me semble hors-sujet (« Groupe linéaire d'un espace vectoriel [...] »).
  • Bonsoir Pepsi-Adonis,

    Je suis d'accord "GL(E) n'est pas la même chose que GL(n,R), il faut choisir une base". Ceci etant choisir une base pour un espace vectoriel de dimension finie dans une lecon d'agreg... raisonnable a mon avis.

    Mais quand j'ai lu "pour parler de GL(n,Z) il faut introduire un réseau dans E", j'avais l'impression que "Il y a une petite chose qui vous échappe dans la discussion.":)
  • Merci à vous tous.

    Pour Pespi Adonis :
    Quand tu écris "GL(E) et pas GL(n,R)", je suppose que tu voulais dire GL(n,K).
    Personnellement dans une telle leçon, sachant que l'on est en dimension finie, j'identifie le groupe linéaire (il est vrai muni d'une base)à celui des matrices inversibles à coef dans le corps de base et je considère tantôt l'un tantôt l'autre point de vue au gré des besoins. Je ne pense pas que cela puisse déranger le Jury à partir du moment où l'on dit qu'il y a isomorphisme (dépendant de la base) et que l'on justifie dans son plan l'un ou l'autre point de vue (les deux pouvant très bien se mélanger). Si l'on se refuse de faire appel à toute notion de base y compris dans les résultats qui ne font pas appel à la notion de base mais dont la démo y fait nécessairement appel, non seulement on perd tout ce qui découle du calcul matriciel, mais il y a beaucoup de choses qui vont devenir difficiles voire impossibles à exposer.

    Une vision purement intrinsèque peut paraître jolie, mais donne parfois lieu à des démonstrations, de mon point de vue plus difficiles à mémoriser, voire simplement à comprendre en première lecture, peut être parce qu'elles vont plus au fonds des choses et ne font pas appel à des "artifices" calculatoires (manipulations de matrice).

    Par exemple la démonstration de Perrin p99 concernant la décomposition en produit de transvections et dilatations de manière purement algébrique (mauvais exemple en fait car démo pas intrinsèque puisqu'il utilise quand même une base dans sa démo...) est à rapprocher de celle de Gourdon p156 qui fait appel à du calcul matriciel. Je n'ai aucun problème avec cette dernière approche. Celle de Perrin nécessite que j'ai relu la démonstration juste avant.
    Sinon je n'ai pas le souvenir d'avoir vu une démo de la décomposition en transvections (dilatations) qui ne fasse pas intervenir de base d'une manière ou d'une autre : est-ce seulement possible ?

    Toujours concernant l'aspect intrinsèque je ne comprends pas trop ce que ningen veut dire en écrivant
    "je mettrais en évidence le fait que si l'on ne fixe pas de base, on se retrouve avec des ellipsoïdes mais sans pouvoir décider lequel on prend pour "sphère unité"."

    Pour le maudit :
    Parler directement de Gl(n,Z) est effectivement hors sujet (structure de Z module et pas d'espace vectoriel)... Mais pas si tu le considères comme sous-groupe de GL(n,Q) comme le suggère visitor. Donc pour ne pas tomber dans le hors sujet il faut faire attention à la manière dont on amène la chose.

    Pour ningen et les autres
    Je n'ai aucun problème à trouver des sous-groupes et des propriétés ça ne manque vraiment pas. C'est sur les applications que la chose est plus difficile.
    Pepsi Adonis semble suggérer de la géométrie :
    "Il y a un autre aspect intéressant : c'est de voir les applications affines d'un espace affine modelé sur E, dont la partie linéaire est dans SL(E), on tombe sur quelque chose de subtil... "quel est le sous entendu ?
  • Excellent resume e=mc3.
    Bonne chance pour l'agreg:)
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