Structure de groupe via la loi x^ln(y)

Difficile
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Énoncé

Une loi exponentielle

On munit de la loi définie par :

  1. Montrer que est une loi de composition interne, commutative et associative, et qu'elle admet un élément neutre .
  2. Montrer que tout admet un symétrique pour .
  3. Soit définie par . Montrer que est un isomorphisme de vers , et en déduire la structure de .

Indices

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1 Indice 1
Réécris $x\,T\,y = x^{\ln y}$ sous forme exponentielle $e^{\ln(x)\ln(y)}$ : cela rend la commutativité et l'associativité évidentes.
2 Indice 2
Pour le neutre, résous $\ln(\varepsilon)\ln(x) = \ln(x)$ pour tout $x$ ; pour le symétrique, résous $\ln(x)\ln(x') = 1$.
3 Indice 3
Pour l'isomorphisme, vérifie que $f(x \times y) = f(x)\,T\,f(y)$ et que $f$ est bijective de $\mathbb{R}^*$ vers $E$, puis transporte la structure de groupe.

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La méthode — par où commencer

Réécris sous forme exponentielle : cela rend la commutativité et l'associativité évidentes.

Pour le neutre, résous pour tout ; pour le symétrique, résous .

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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