Ce groupe est-il sans torsion ?
Bonsoir,
J'ai fini la série d'exercices du chapitre XII d' "Algèbre le grand combat" mais cette question (exercice 16) me tient tête:
Je dispose d'un groupe abélien $D$ - divisible- et d'un sous-groupe $G \subset D$ supposé sans torsion et je suppose que pour tout $d \in D$ il existe $n \ge 1$ tel que $nd \in G$.
Je souhaite établir que $D$ est sans torsion et voici mon raisonnement:
Soit $d \in D$, s'il existe $m \ge 1$ tel que $md = 0$ mais alors $nmd=0$ dans $G$ donc $nd = 0$ puisque $G$ est sans torsion ... mais comment conclure que $d = 0$ ?
La réponse est sans doute évidente mais j'espère vivement m'extirper de cette ornière avec l'aide des intervenants du forum ...
J'ai fini la série d'exercices du chapitre XII d' "Algèbre le grand combat" mais cette question (exercice 16) me tient tête:
Je dispose d'un groupe abélien $D$ - divisible- et d'un sous-groupe $G \subset D$ supposé sans torsion et je suppose que pour tout $d \in D$ il existe $n \ge 1$ tel que $nd \in G$.
Je souhaite établir que $D$ est sans torsion et voici mon raisonnement:
Soit $d \in D$, s'il existe $m \ge 1$ tel que $md = 0$ mais alors $nmd=0$ dans $G$ donc $nd = 0$ puisque $G$ est sans torsion ... mais comment conclure que $d = 0$ ?
La réponse est sans doute évidente mais j'espère vivement m'extirper de cette ornière avec l'aide des intervenants du forum ...
Réponses
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L'énoncé a l'air faux pour $D=\Q/\Z$ et $G=\{0\}$.
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En effet JLT ton contre-exemple - pour lequel je te remercie - correspond à ma formulation (qui se voulait à tort simplifiée)
C'est pourquoi je mets en pièce jointe la question posée verbatim.
La question précédente à laquelle il est fait mention stipule qu'un groupe abélien G peut toujours s'injecter dans un groupe divisible D auquel je peux l'identifier.
Voici une description de sa construction:
Si $L= \mathbb{Z}^{(G)}$ désigne "le" groupe abélien libre sur $G$ alors $G$ est isomorphe par propriété universelle des groupes libres abéliens à un quotient de L , $ L/K= \mathbb{Z}^{(G)}/K $ mais alors $L/K \hookrightarrow \mathbb{Q}^{(G)}/K = D$ qui est bel et bien divisible, avec la propriété mentionnée dans mon message initial.
Je souhaite montrer que $D$ est sans torsion pour le munir de sa structure de $\mathbb{Q}- ev$ et pensais naïvement pouvoir transférer cette propriété de $G$ à $D$ par le raisonnement exposé mais c'est là que je coince ...:-S -
Tu as une inclusion $G\subset D$. Soit $T$ le sous-groupe de $D$ formé par les éléments de torsion. La composée $G\to D\to D/T$ est injective et $D/T$ est divisible sans torsion.
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Merci JLT, c'est une explication claire nette et précise (je m'échinais sur D sans penser une seule seconde à quotienter par Tor(D) qui donne immédiatement un groupe sans torsion et divisible donc doté de la bonne structure d'ev sur $\mathbb{Q}$)
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