Solutions
Problème N°1 :
Soit u une racine de X3
- p irréductible sur Q.
Q(u) est isomorphe aux matrices de la forme :

En effet, soit ft
lendomorphisme de Q(u), qui à y associe ty, t appartenant à Q(u). ft
est manifestement injectif, donc bijectif puisque Q(u) est un Q-espace vectoriel de
dimension finie [sauf si t est nul car alors ft nest pas injective].
B= {1, u, u2} constituant
une base de Q(u), soit t = a + bu + cu2.
Alors ft(1)= a+bu+cu2,
ft(u)= pc+au+bu2 et ft(u2) = pb + pcu + au2,
doù la matrice ci-dessus représentant ft dans la base B.
Dautre part, lapplication g
de Q(u) dans lensemble E des endomorphismes de Q(u)
qui à t associe ft est injective (ft = fv pour tout y en
particulier pour y=1, doù t= v, donc bijective de Q(u) dans g[Q(u)].
Or chaque ft est isomorphe à une matrice M t de la forme
ci-dessus,donc g[Q(u)] est isomorphe à lensemble des matrices Mt (a, b,
c appartenant à Q), lui-même isomorphe à Q(u).
DetMt= a(a2 -
pbc) - pc(ab - pc2) + pb(b2 - ac) = a3 - pabc - pabc + p2c3
+ pb3 - pabc = a3 + pb3 + p2c3 -
3pabc.
Sil existait un triplet rationnel
non nul, solution de léquation (E), alors le déterminant de Mt serait
nul, ce qui est impossible puisque Mt (matrice représentative dun
isomorphisme) est inversible.
(sauf dans le cas où t = 0).
Par conséquent, la seule solution
rationnelle de léquation (E) est :
le triplet nul (0;0;0).
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