Wykład 11. a, b G a b = b a,



Podobne dokumenty
x t 1 (x) o 1 : x s 3 (x) Tym samym S(3) = {id 3,o 1,o 2,s 1,s 2,s 3 }. W zbiorze S(n) definiujemy działanie wzorem

7 Liczby zespolone. 7.1 Działania na liczbach zespolonych. Liczby zespolone to liczby postaci. z = a + bi,

O liczbach naturalnych, których suma równa się iloczynowi

UKŁADY RÓWNAŃ LINOWYCH

MACIERZE STOCHASTYCZNE

1 Twierdzenia o granicznym przejściu pod znakiem całki

1. Powtórzenie: określenie i przykłady grup

c 2 + d2 c 2 + d i, 2

Podprzestrzenie macierzowe

Podprzestrzenie macierzowe

( ) WŁASNOŚCI MACIERZY

3 Arytmetyka. 3.1 Zbiory liczbowe.

Parametryzacja rozwiązań układu równań

a 1, a 2, a 3,..., a n,...

Rekursja 2. Materiały pomocnicze do wykładu. wykładowca: dr Magdalena Kacprzak

I. Podzielność liczb całkowitych

1 Wersja testu A 21 czerwca 2017 r. 1. Wskazać taką liczbę wymierną w, aby podana liczba była wymierna. w = w 2, w = 2.

Elementy rach. macierzowego Materiały pomocnicze do MES Strona 1 z 7. Elementy rachunku macierzowego

ALGEBRA LINIOWA Informatyka 2015/2016 Kazimierz Jezuita. ZADANIA - Seria 1. Znaleźć wzór na ogólny wyraz ciągu opisanego relacją rekurencyjną: x

Teoria. a k. Wskaźnik sumowania można oznaczać dowolną literą. Mamy np. a j = a i =

Analiza matematyczna. Robert Rałowski

P π n π. Równanie ogólne płaszczyzny w E 3. Dane: n=[a,b,c] Wówczas: P 0 P=[x-x 0,y-y 0,z-z 0 ] Równanie (1) nazywamy równaniem ogólnym płaszczyzny

Pierwiastki z liczby zespolonej. Autorzy: Agnieszka Kowalik

Twierdzenie Cayleya-Hamiltona

Podstawowe struktury algebraiczne

LICZBY, RÓWNANIA, NIERÓWNOŚCI; DOWÓD INDUKCYJNY

Wektory Funkcje rzeczywiste wielu. Matematyka Studium doktoranckie KAE SGH Semestr letni 2008/2009 R. Łochowski

Zestaw 2. Definicje i oznaczenia. inne grupy V 4 grupa czwórkowa Kleina D n grupa dihedralna S n grupa symetryczna A n grupa alternująca.

Egzaminy. na wyższe uczelnie zadania

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 11

201. a 1 a 2 a 3...a n a 2 1 +a 2 2 +a a 2 n n a 4 1 +a 4 2 +a a 4 n n. a1 + a 2 + a a n 204.

3. Funkcje elementarne

Relacje rekurencyjne. będzie następująco zdefiniowanym ciągiem:

Fraktale - ciąg g dalszy

Ciągi liczbowe wykład 3

Charakterystyki liczbowe zmiennych losowych: wartość oczekiwana i wariancja

Zadania z algebry liniowej - sem. I Liczby zespolone

Wykład 7. Przestrzenie metryczne zwarte. x jest ciągiem Cauchy ego i posiada podciąg zbieżny. Na mocy

Trzeba pokazać, że dla każdego c 0 c Mc 0. ) = oraz det( ) det( ) det( ) jest macierzą idempotentną? Proszę odpowiedzieć w

KOMBINATORYKA. Oznaczenia. } oznacza zbiór o elementach a, a2,..., an. Kolejność wypisania elementów zbioru nie odgrywa roli.

5. Zasada indukcji matematycznej. Dowody indukcyjne.

I Wielkopolska Liga Matematyczna

Analiza numeryczna. Stanisław Lewanowicz. Aproksymacja funkcji

f '. Funkcja h jest ciągła. Załóżmy, że ciąg (z n ) n 0, z n+1 = h(z n ) jest dobrze określony, tzn. n 0 f ' ( z n

3. Regresja liniowa Założenia dotyczące modelu regresji liniowej

MARIUSZ KAWECKI zbiór zadań dla zainteresowanego matematyką licealisty

I Wielkopolska Liga Matematyczna. a n + b n = c m

Zdarzenia losowe, definicja prawdopodobieństwa, zmienne losowe

MATEMATYKA (poziom podstawowy) przykładowy arkusz maturalny wraz ze schematem oceniania dla klasy II Liceum

Wyk lad 2 Podgrupa grupy

Podróże po Imperium Liczb

1 Układy równań liniowych

Geometrycznie o liczbach

Twierdzenie 15.3 (o postaci elementów rozszerzenia ciała o zbiór). Niech F będzie ciałem oraz A F pewnym zbiorem. Niech L<F.

Operatory zwarte Lemat. Jeśli T jest odwzorowaniem całkowym na przestrzeni Hilberta X = L 2 (Ω) z jądrem k L 2 (M M)

Definicja1.2.Niech Abędzieniepustymzbiorem,a i działaniamiwa. (1)Mówimy,że jestłączne,jeżeli. x,y,z A[x (y z) = (x y) z].

Zadania z algebry liniowej - sem. I Struktury algebraiczne

3. Wykład III: Warunki optymalności dla zadań bez ograniczeń

Wyk lad 8 Zasadnicze twierdzenie algebry. Poj. ecie pierścienia

D. Miszczyńska, M.Miszczyński KBO UŁ, Badania operacyjne (wykład 6 _ZP) [1] ZAGADNIENIE PRZYDZIAŁU (ZP) (Assignment Problem)

Przykład Obliczenie wskaźnika plastyczności przy skręcaniu

Szereg geometryczny. 5. b) b n = 4n 2 (b 1 = 2, r = 4) lub b n = 10 (b 1 = 10, r = 0). 2. jest równa 1 x dla x = 1+ Zad. 3:

Znajdowanie pozostałych pierwiastków liczby zespolonej, gdy znany jest jeden pierwiastek

Przykładowe zadania dla poziomu rozszerzonego

I. Ciągi liczbowe. , gdzie a n oznacza n-ty wyraz ciągu (a n ) n N. spełniający warunek. a n+1 a n = r, spełniający warunek a n+1 a n

Podstawowe struktury algebraiczne

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 1, zima 2016/17

Szeregi liczbowe. Szeregi potęgowe i trygonometryczne.

Internetowe Kółko Matematyczne 2004/2005

ma rozkład złożony Poissona z oczekiwaną liczbą szkód równą λ i rozkładem wartości pojedynczej szkody takim, że Pr( Y

Niezależność zmiennych, funkcje i charakterystyki wektora losowego, centralne twierdzenia graniczne

Ćwiczenia 1 - Pojęcie grupy i rzędu elementu

ZADANIA Z TOPOLOGII I. PRZESTRZENIE METRYCZNE. II. ZBIORY OTWARTE I DOMKNIĘTE.

Zestaw zadań do skryptu z Teorii miary i całki. Katarzyna Lubnauer Hanna Podsędkowska

Grupy. Permutacje 1. (G2) istnieje element jednostkowy (lub neutralny), tzn. taki element e G, że dla dowolnego a G zachodzi.

Równoliczno zbiorów. Definicja 3.1 Powiemy, e niepuste zbiory A i B s równoliczne jeeli istnieje. Piszemy wówczas A~B. Przyjmujemy dodatkowo, e ~.

2 n < 2n + 2 n. 2 n = 2. 2 n 2 +3n+2 > 2 0 = 1 = 2. n+2 n 1 n+1 = 2. n+1

Arytmetyka pierścienia liczb całkowitych (w tym podzielność)

Matematyka dyskretna

Chcąc wyróżnić jedno z działań, piszemy np. (, ) i mówimy, że działanie wprowadza w STRUKTURĘ ALGEBRAICZNĄ lub, że (, ) jest SYSTEMEM ALGEBRAICZNYM.

ZBIÓR LICZB RZECZYWISTYCH - DZIAŁANIA ALGEBRAICZNE

Funkcje tworz ce skrypt do zada«

Informatyka Stosowana-egzamin z Analizy Matematycznej Każde zadanie należy rozwiązać na oddzielnej, podpisanej kartce!

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 1A, zima 2012/13. Ciągi.

MATURA 2014 z WSiP. Zasady oceniania zadań

Informatyka Stosowana. a b c d a a b c d b b d a c c c a d b d d c b a

Wykład 6. Przestrzenie metryczne ośrodkowe i zupełne. ρ, gdzie r

1. Elementy (abstrakcyjnej) teorii grup

Przykład Zbiór {0, 2} jest podgrup grupy Z 4, bo elementem odwrotnym do liczby 2 jest ta sama liczba ((2 + 2)mod4 = 0).

Działania Definicja: Działaniem wewnętrznym w niepustym zbiorze G nazywamy funkcję działającą ze zbioru GxG w zbiór G.

SKRYPT Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ DLA UCZNIÓW XIV LO Lista zadań Lista zadań 21

Algebra liniowa z geometrią

Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej. Liczby zespolone

Kolorowanie Dywanu Sierpińskiego. Andrzej Szablewski, Radosław Peszkowski

Ciągi i szeregi liczbowe. Ciągi nieskończone.

Wokół testu Studenta 1. Wprowadzenie Rozkłady prawdopodobieństwa występujące w testowaniu hipotez dotyczących rozkładów normalnych

Ekonomia matematyczna - 1.1

Spis treści. I. Wiadomości wstępne... 3

Ekonomia matematyczna 2-2

METODY NUMERYCZNE dr inż. Mirosław Dziewoński

Transkrypt:

Wykład 11 Grupy Grupą azywamy strukturę algebraiczą złożoą z iepustego zbioru G i działaia biarego które spełia własości: (i) Działaie jest łącze czyli a b c G a (b c) = (a b) c. (ii) Działaie posiada elemet eutraly to zaczy e G a G a e = e a = a. (iii) Każdy elemet jest odwracaly względem to zaczy a G a G a a = a a = e gdzie e jest elemetem eutralym tego działaia. Jeśli dodatkowo (iv) Działaie jest przemiee to zaczy a b G a b = b a to grupę azywamy grupą abelową (albo przemieą). Grupę będziemy zapisywać w postaci pary złożoej ze zbioru i działaia (G ). Każdy elemet grupy jest odwracaly. Elemet odwroty do a ozaczać będziemy przez a 1. Niepusty podzbiór H grupy G azywać będziemy podgrupą tej grupy jeśli: (i) h 1 h H h 1 h H. (ii) e H. (iii) h H h 1 H. Łatwo zauważyć że jeśli H jest podgrupą grupy G to struktura (H ) jest grupą. Przykłady grup 1. (Z +) (R +) są grupami abelowymi.. Jeśli (P + ) jest pierścieiem to (P +) jest grupą abelową oraz (P ) jest grupą (gdzie P ozacza zbiór elemetów odwracalych pierścieia P ). W szczególości zbiór macierzy ad daym ciałem K o wyzacziku iezerowym jest grupą ( dla > 1 ieabelową). Grupę tą ozaczamy przez Gl (K) i mamy: Gl (K) = {A M (K) : det A 0} 1

Grupa ta jest azywaa grupą liiową macierzy. 3. Zbiór Sl (K) = {A M : det A = 1} jest podgrupą grupy Gl (K) (azywaą specjalą grupą liiową). 4. Ozaczmy przez S zbiór wszystkich permutacji zbioru {1... } (czyli wzajemie jedozaczych odwzorowań zbioru {1... } a siebie). Zbiór te wraz z działaiem składaia przekształceń tworzy grupę (dla > ieabelową). Jest to przykład grupy skończoej (to zaczy takiej w której zbiór G ma skończoą ilość elemetów) bo S ma dokłaie! elemetów. Na przykład S 3 = {σ 0 1 3 4 5 } gdzie: ( ) ( ) ( ) σ 0 = 1 = 1 3 = 3 1 ( ) ( ) ( ) σ 3 = 1 3 4 = 3 1 5 = Sprawdza się bezpośredio że podgrupami grupy S 3 są podzbiory: {σ 0 } {σ 0 1 } {σ 0 } {σ 0 3 } {σ 0 4 5 } S 3 5. Podgrupą grupy S jest zbiór A złożoy ze wszystkich permutacji parzystych zbioru {1... }. Na przykład A 3 = {( ) ( 3 1 ) ( Grupa (A ) ma! elemetów i jest ieabelowa dla > 3. 6. Przekształceie płaszczyzy (lub przestrzei) które jest bijekcją i które ie zmieia odległości puktów azywamy izometrią płaszczyzy. Przykładami izometrii są obroty oraz symetrie. Przekształceiem które ie jest izometrią jest a przykład rzutowaie a prostą. Zbiór izometrii płaszczyzy z działaiem składaia przekształceń jest grupą (ieabelową). 7. Niech F będzie pewą figurą a płaszczyźie. Izometrią własą figury F azywamy zbiór wszystkich izometrii płaszczyzy które przekształcają F a siebie. Zbiór izometrii własych figury F wraz z działaiem składaia przekształceń jest grupą. )}

Figurę F azywamy -kątem foremym jeśli ma rówych boków i rówych kątów. Na przykład trójkątem foremym jest trójkąt rówoboczy czworokątem foremym jest kwadrat itd. Ozaczmy przez D grupę izometrii własych -kąta foremego. Nietrudo jest zauważyć że grupa D ma elemetów: symetrii względem prostych i obrotów względem środka figury. Na przkład D 4 jest izometrii własych kwadratu. Wprowadźmy ozaczeia r 0 jest obrotem o 0 stopi r 1 jest obrotem o 90 stopi r obrotem o 180 stopi i r 3 obrotem o 70 stopi s 1 jest symetrią względem prostej przechodzącą przez środek pary rówoległych boków s jest symetrią względem prostej przechodzącą przez środek drugiej pary rówoległych boków s 3 i s 4 są symetriami względem prostych przechodzących przez aprzeciwległe wierzchołki. s 3 s s 4 1 1 s 4 3 Po poumerowaiu wierzchołków liczbami od 1 do 4 każda izometria kwadratu wyzacza jedozaczą permutację wierzchołków r 0 = (1)()(3)(4) r 1 = (1 3 4) r = (1 3)( 4) r 3 = (1 4 3 ) s 1 = (1 )(3 4) s = (1 4)( 3) s 3 = ( 4) s 4 = (1 3). Własości grup (1) Każda grupa posiada dokładie jede elemet eutraly. () Każdy elemet grupy posiada dokładie jede elemet odwroty. (3) Jeśli w grupie zachodzi rówość ax = ay to x = y. (4) Każde rówaie ax = b ma w grupie jedozacze rozwiązaie x = a 1 b. (5) Dla każdego elemetu a G mamy (a 1 ) 1 = a. (6) Dla każdej pary elemetów a b G mamy (ab) 1 = b 1 a 1 3

W grupie (G ) możemy zdefiiować potęgowaie elemetu a G: a 0 = e a 1 = a a = a a } {{ } jeśli > 0 oraz a = a} 1 {{ a 1 } Potęgowaie ma astępujące własości: (i) a m a = a m+. (ii) (a m ) = a m. Uwaga W grupie możemy stosować zapis addytywy (często stosuje się go w przypadku grup abelowych) (G +). Wtedy elemet eutraly ozacza się przez 0 a elemet odwroty do a ozacza się przez a. Zamiast potęgowaia wykouje się możeie przez liczby całkowite: 0a = 0 a = a +... + a ( )a = ( a) +... + ( a) } {{ } } {{ } Wtedy ta operacja ma aalogicze własości jak potęgowaie: (i) ( + m)a = a + ma. (ii) (m)a = (ma). Niech a będzie elemetem grupy G. Najmiejszą iezerową liczbę aturalą taką że a = e azywamy rzędem elemetu a. Jeśli taka liczba ie istieje to mówimy że elemet a ma rząd ieskończoy (w przypadku zapisu addytywego rzędem azywamy ajmiejszą liczbę iezerową dla której a = 0). Przykłady ( ) 1. Permutacja = (1 3) ma rząd 3.. Elemet 3 grupy (Z 6 + 6 ) ma rząd bo 3 + 6 3 = 0. 3. Elemet eutraly e ma rząd rówy 1. Twierdzeie 1 Jeśli grupa G jest skończoa i ma elemetów to każdy elemet ma skończoy rząd. Dowód Niech a będzie elemetem grupy G. Rozważmy zbiór potęg elemetu a: {1 a a a 3...} Elemety te ależą do G. Poieważ G jest zbiorem skończoym to zbiór potęg elemetu a też jest skończoy a to ozacza że istieją liczby aturale i j że a i = a j i jeśli i < j to a j i = e. To ozacza że rząd elemetu a jest skończoy. 4

Twierdzeie Jeśli G 1 i G są grupami to zbiór G 1 G z działaiem określoym astępująco: jest grupą. (g 1 h 1 )(g h ) = (g 1 g h 1 h ) Niech G będzie dowolą grupą i iech a G. Wtedy przez < a > ozaczamy zbiór wszystkich potęg elemetu a to zaczy: < a >= {... a 3 a a 1 a 0 a a a 3...} Wtedy < a > jest podgrupą grupy G. Jeśli w grupie G istieje elemet a taki że: G =< a > to G azywamy grupą cykliczą. Twierdzeie 3 Jeśli G jest grupą cykliczą to G jest abelowa. 5