Classification des groupes d’ordre huit

(Oral X Mp/Mpi)

Soit {G} un groupe d’ordre {8} non cyclique.

Question a)
Montrer qu’il admet un élément d’ordre {2} et que tous les éléments sont d’ordre {1,2} ou {4}.
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Question b)
On suppose que tous les éléments sont d’ordre au plus {2}. Que dire de {G} ?
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Question c)
On suppose désormais qu’il existe un élément {a} d’ordre {4}, et on note {H} le sous-groupe engendré par {a}. Montrer que {xHx^{-1}=H} pour tout {x\in G}.
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Question d)
Soit {b\in G\setminus H}. Montrer que {bab^{-1}} vaut {a} ou {a^3}.
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Question e)
En déduire qu’il existe, à isomorphisme près, au plus cinq groupes d’ordre {8}.
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Question f)
Exhiber cinq groupes d’ordre {8} deux à deux non isomorphes.
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Author: Jean-Michel Ferrard

Professeur de mathématiques en classe préparatoire aux grandes écoles.