2019-2020 / MATH0246-2

Structures algébriques

Durée

30h Th, 30h Pr

Nombre de crédits

 Bachelier en sciences mathématiques6 crédits 

Enseignant

Céline Esser, Georges Hansoul

Coordinateur(s)

Céline Esser

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Abordant le concept de groupe par le biais des groupes de transformation, le point de vue axiomatique est assez tôt dégagé et illustré (groupes quotients, théorèmes d'isomorphie). Après les théorèmes de Lagrange et de Cauchy, est développé le concept d'action d'un groupe sur un ensemble, très utile en géométrie et en physique, et qui culmine dans ce cours par les théorèmes de Sylow et la classification des groupes commutatifs finis.
Ensuite sont introduits les concepts d'anneaux et de corps, mais on se contente ici de développer la théorie dans ses aspects universels, préférant une ample illustration par les anneaux d'entiers modulaires et les anneaux de polynômes.
Tout au long du cours, on respectera un équilibre entre l'apprentissage de l'abstraction (e.g. rôle de l'axiome du choix dans le théorème de Sylow) et le développement de techniques de calcul (e.g. accent mis sur les structures finies).
Pour ne pas que ces rudiments d'algèbre, base de nombreux cours de licence, ne soient vécus comme un simple déballage d'outils mathématiques, deux applications simples mais importantes seront abordées dans le cours : les problèmes historiques de construction à la règle et au compas et une initiation à la cryptographie (science de la communication secrète).

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Le cours a pour but de rendre compte des concepts de base de l'algèbre classique depuis la théorie des groupes jusqu'aux débuts de l'algèbre linéaire, objet d'autres cours.

Savoirs et compétences prérequis

Aucun prérequis de connaissance spécifique n'est requis. Seuls sont demandés un certain goût pour la rigueur et une aptitude à l'abstraction comme on peut les concevoir en fin d 'un deuxième bloc du bachelier en sciences mathématiques.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Le cours se donne au premier ou au deuxième quadrimestre du 3ème bloc du bachelier en sciences mathématiques, selon l'horaire distribué en début d'année, à l'  Institut de Mathématique. Il consiste en des leçons ex cathedra d'une heure ou deux dont le rythme et le contenu sont fortement influencés par les questions et remarques de l'auditoire. Le but des exercices est tout d'abord de donner une assise concrète aux concepts développés dans le cours théorique et ensuite d'acquérir une certaine technique, principalement dans la manipulation des groupes finis et les anneaux de polynômes.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Le syllabus  peut être obtenu au secrétariat de l' Institut de Mathématiques. Outre ces notes de cours, l'étudiant pourra consulter avec profit des livres sur le sujet à la bibliothèque . En particulier : -Bouvier & Richard : GROUPES, Actualités scientifiques et industrielles, 1383, Hermann, Paris (1974). -Bhattachanga et al. : BASIC ABSTRACT ALGEBRA, Cambridge University Press, London (1986).

Modalités d'évaluation et critères

L' examen de la première session se comporte une partie écrite concernant uniquement les exercices. Leur niveau est à peu près équivalent à ceux résolus lors des répétitions. Une deuxième partie, orale, concerne la théorie. Les sous-questions peuvent comprendre un très court exercice ou une illustration concrète des concepts théoriques rencontrés. L'examen de septembre ne comporte qu'une partie orale (une ou deux questions de théorie et un exercice).

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

HANSOUL Georges
Institut de Mathématique - Bât. B37
Bureau 059
Grande Traverse, 12 - 4000 Liège
(Sart Tilman)
Tél. : 04/366.94.69
Fax : 04/366.95.47
E-mail : G.Hansoul@ulg.ac.be

Julien RASKIN
Tél. : 04/366.94.32
E-mail : J.Raskin@ulg.ac.be
 
Laurent DE RUDDER
Tél. : 04/366.94.06
E-mail : L.DeRudder@ulg.ac.be

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session de mai-juin

Méthodes d'apprentissage mises en œuvre : enseignement à distance

Enseignement par une étude personnelle, aidée par des explications personnalisées par mail, communications téléphoniques, etc...

Matière de l'évaluation

La matière a été adaptéé. Pour la matière correspondant au temps de confinement, elle a été dûment détaillée, item par item, dans un mail envoyé à chacun.

Méthodes d'évaluation

L'examen consistera en une épreuve écrite, envoyée à distance aux étudiants, par mail, à l'horaire normal de l'examen. C'est donc une épreuve "à livre ouvert". Elle comprendra théorie et exercices.
Il y aura deux questions de théorie. La première consistera en une série de questions à réponses Vrai ou Faux, avec un justification succinte. Les deux-tiers des questions seront liées à la théorie des groupes, le reste sera lié à la matière liée au temps du confinement (cf. mail envoyé). La deuxième question consistera à expliciter les détails d'une preuve d'un résultat d'algèbre lié à la matière des notes du cours, dont l'énoncé, et une démonstration complète mais trop peu détaillée, vous sera donnée.
La partie "exercices" comportera quatre questions. Elles se répartiront de la façon suivante: deux questions porteront sur les trois premiers TP vus en cours (TP1, TP2,TP3); une question sera un exercice type parmi les deux options suivantes: caractériser les groupes d'un certain ordre (grâce au théorème de Sylow II) (TP7), ou: décomposer en produit de groupes cycliques le groupe des inversibles d'un certain Z_n (TP9). Une dernière question correspondra aux TP restants ou aux trois premiers.
 

Contact

Georges Hansoul et Laurent De Rudder (cf. rubrique ci-haut).
Georges hansoul sera joignable aussi par gsm au 0494 62 40 51.

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session août-sept

Matière de l'évaluation

Inchangé par rapport à la session de juin.

Méthodes d'évaluation (et plateforme utilisée)

Inchangé par rapport à la session de juin.

Contact(s)

Inchangé par rapport à la session de juin.