Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 07. 01. 2015 15:44

vercicak
Zelenáč
Příspěvky: 23
Pozice: studentka
Reputace:   
 

Důkaz grupy

Ahoj.
Když mám množinu G všech permutací z čísel ,1,2,3 a operaci skládání - jak dokážu že je to grupa?
A vypadají její podgrupy takto : $\{1,2,3\}, $$\{1,3,2\},$$\{2,3,1\}, $$\{2,1,3\}, $$\{3,1,2\}, $$\{3,2,1\}, $??

Offline

  • (téma jako nevyřešené označil(a) vercicak)

#2 07. 01. 2015 16:03 — Editoval Rumburak (07. 01. 2015 16:08)

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Důkaz grupy

↑ vercicak:

Ahoj.  Dokážeš to tím,  že si připomeneš obecné vlastnosti grupy (jsou vyjádřeny jako axiomy grupy) a ověříš,
že množina oněch permutací opatřená operací skládání takové vlastnosti  má.


Toto   $\{1,2,3\}, $$\{1,3,2\},$$\{2,3,1\}, $$\{2,1,3\}, $$\{3,1,2\}, $$\{3,2,1\} $ je výčet prvků uvažované množiny $G$
a nikoliv výčet jejích podgrup.

Offline

 

#3 07. 01. 2015 16:23

vercicak
Zelenáč
Příspěvky: 23
Pozice: studentka
Reputace:   
 

Re: Důkaz grupy

↑ Rumburak:

A jak já ověřím neutrální prvek a inverzní prvek a uzavřenost? Asociavní to je ( to je skládání vždy). A co jsou tedy podgrupy prosím?

Offline

 

#4 07. 01. 2015 16:35 — Editoval vanok (07. 01. 2015 16:46)

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Důkaz grupy

Pozdravujem ↑ Rumburak:, ↑ vercicak:
Kolegina pouziva velmi nepresny ( chybny) zapis.
Treba si uvedomit, ze jedna permutacia z grupy $G$ je bijekcia na
$\{1,2,3\}$.
A tak treba nejako oznacit tvoje bijekcie.
Napr $id: \{1,2,3\} \to \{1,2,3\}$ taka ze $id(1)=1, id(2)=2, id(2)=3$.
$r_1: \{1,2,3\} \to  \{1,2,3\}$ taka ze $r_1(1)=2,r_1(2)=3,r_1(3)=1$

atd...( je ich 6, vyjadri ich vsetki)
(su mozne aj ine oznacenia)

A na koniec over ze tieto bijekcie tvoria grupu, pre kompoziciu aplikacii.( co pouzijes?)
Mozes aj urobit vhodnu tabulku.

Co sa tyka podgrup za ni hladat podgrupy generovane jednym prvkom... ( co konstatujes?)

Poznamka: pozor napisat $\{1,2,3\}$ z prvkamy 1,2,3 v lubovolnom poriadku, je ta ista mnozina.... Na skuske by to tak zial nepreslo. Tak to treba nejako opravit!


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#5 07. 01. 2015 16:48

vercicak
Zelenáč
Příspěvky: 23
Pozice: studentka
Reputace:   
 

Re: Důkaz grupy

↑ vanok:

Chápu tě až na dvě poslední věty. Já neumím vyrobit tabulku, ke které mě zde navádíš. Nikdy jsem nedokazovala, že je něco grupa, jen vím, že má být asociativní, uzavřená a má obsahovat neutrální a inverzní prvek...

Offline

 

#6 07. 01. 2015 17:09 — Editoval Rumburak (07. 01. 2015 17:44)

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Důkaz grupy

↑ vercicak:

Začnu u těch podgrup. Podgrupa je - přehledně řečeno - taková část H nějaké grupy G, která je sama grupou vzhledem
k operací získané tak, že grupovou operaci z grupy G  zúžíme na množinu H. (Seznam se ale s přesnou definicí podle
studijních materiálů.)

Například: reálná čísla opatřená klasickou operací sčítání tvoří grupu,  všechna racionální čísla tvoří její podgrupu,
ještě "menší" její podgrupu pak tvoří všechna celá čísla, ještě menší podgrupu budou tvořit všechna celá čísla dělitelná
třemi  a mohli bychom naléz ještě mnohé další.


Nyní k první otázce.  Především (což jsem si při psaní příspěvku ↑ Rumburak: neuvědomil), permutace je potřeba
zapisovat pomocí jiných závorek než složených.  Toto $\{1,2,3\}$ je podle zavedené symboliky MNOŽINA ,  jejímiž prvky
jsou právě 1, 2, 3.  V zápise  $\{1,2,3\}$ tedy nezávisí na pořadí prvků , tutéž množinu lze zapsat jako $\{1,3,2\}$ atd. 
U permutací naopak potřebujeme, aby na pořadí prvků v zápise záleželo.  Je zvykem permutace zapisovat stejně,
jako uspořídané n-tice,  zpravidla pomocí kulatých neboli okrouhlých závorek.  Potom $(1,2,3), (1,3,2)$  už budou
dvě různé permutace. 

Nyní vidím, že mezi tím již na tento problém upozornil kolega Vanok, kterého zdravím.
Také k dalším nejasnostem se vyjádřil shruba stejně, jak jsem se chystal učinit já, tudíž už končím. :-)

Offline

 

#7 07. 01. 2015 17:37 — Editoval Rumburak (07. 01. 2015 17:50)

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Důkaz grupy

↑ vercicak:

Míme-li permutaci P =(a, b, c)  ,  kde a, b, c jsou navzájem různá čísla z množiny M={1, 2, 3} ,  musíme si uvědomit,
že jde o zobrazení, které můžeme zapsat ve tvaru dvouřádkové tabulky

(1, 2, 3) 
(a, b, c),

sestavené tak, aby a = P(1)  , b = P(2) ,    c = P(3)  ,  tedy prvek zapsaný přímo pod prvkem n  je P(n).
Přepokládejme konkretně, že třeba P = (3, 1, 2) ,  což dává tabulku

(1, 2, 3) 
(3, 1, 2).

Mějme ještě permutaci  Q  = (d, e, f)  danoou tabulkou

(1, 2, 3) 
(d, e, f).

Permutaci  R = Q*P  (míníme tím R(x) = Q(P(x))  pro každé x patřící do M) včetně její konstrukce pak můžeme vyjádřit
"složenou" tabulkou

(1, 2, 3) 
(3, 1, 2)
( f, d, e) , 

Vynecháním prostředního řádku dostaneme

(1, 2, 3) 
( f, d, e) .   

Že skládání funkcí  je asociativní, je známo.  Tabulkovou metodou ověříme, že jednotkovým prvkem je zde (1, 2, 3)
a například inversním prkem  k  (3, 1, 2)  bude  (2, 3, 1).

Offline

 

#8 07. 01. 2015 22:00

vercicak
Zelenáč
Příspěvky: 23
Pozice: studentka
Reputace:   
 

Re: Důkaz grupy

↑ Rumburak:

Děkuji mnohokrát za vysvětlení i za upozornění na špatný zápis.

Offline

 

#9 08. 01. 2015 16:47

vercicak
Zelenáč
Příspěvky: 23
Pozice: studentka
Reputace:   
 

Re: Důkaz grupy

↑ Rumburak:

Ještě se zeptám - jaké jsou tedy podgrupy dané grupy?

Offline

 

#10 08. 01. 2015 17:44

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Důkaz grupy

↑ vercicak:

Především každá grupa $G$ je triviálně sama svoji podgrupou,  druhou triviální podgrupu v $G$ tvoří množina obsahující
pouze jednotkový prvek grupy $G$, v našem případě tedy množina $\{(1, 2, 3)\}$.   


Další podgrupy můžeme hledat zkusmo tak, že si vezmeme některou permutaci různou od "jednotkové"  $(1, 2, 3)$
a zkoumáme,  co dají její iterace (tj. "mocniny"). Tím dostaneme podgrupy s jedním generátorem.   

Tak třeba permutace $(2, 1, 3 )$ (je to transposice, která pouze mění pořadí na prvých dvou pozicích),  je zřejmě inversní
sama  k sobě,  čímž máme jednu netriviální podgrupu v $G$ , a sice $\{(1, 2, 3) , (2, 1, 3)\}$ , jejímž jediným generátorem
je  $(2, 1, 3 )$

V $G$ máme dvě další transposice a každá z nich dá rovněž podgrupu s jedním generátorem.

Permutace $(2, 3, 1)$ (tzv. cyklická)  generuje podgrupu s "nosnou možinou" $\{(1, 2, 3) , (2, 3, 1), (3,1,2)\}$ .

Podgrupa se dvěma nezávislými generátory už je zde nutně $G$ , řekl bych.

Snad jsem na nic nezapomněl.

Offline

 

#11 08. 01. 2015 19:44

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Důkaz grupy

Pozdravujem ↑ Rumburak:,
Nie mas ich vsetki. ( ale pozor tu vsetki maju len jeden generator)
Kolegina iste videla Lagrange-ovu teoremu: dana grupa je radu 6, tak kazda jej sugrupa ma rad, ktory je delitel povodnej grupy ( tu  je mozny rad 1,2,3,6)
Poznamka:
V tomto cviceni prvky danej grupy sa daju reprezentovat  ako symetrie a rotacie rovnostraneho trojuholnika.


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#12 08. 01. 2015 21:33 Příspěvek uživatele vercicak byl skryt uživatelem vercicak.

#13 08. 01. 2015 21:55

vercicak
Zelenáč
Příspěvky: 23
Pozice: studentka
Reputace:   
 

Re: Důkaz grupy

↑ vanok:
Prosím vypíšete mi je tady někdo teda všechny? Už v tom mám zmatek. O teoremu jsem neslyšela....

Offline

 

#14 09. 01. 2015 00:57 — Editoval vanok (09. 01. 2015 01:02)

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Důkaz grupy

Prvky tych podgroup
Id
Id,(1,2)
Id,(2,3)
Id,(2,3)
Id,(1,2,3),(1,3,2)
Cela dana grupa.

Poznamka (1,2) je transpozicia, atd
(1,2,3) je cyklus...

Lagrange-ova teorema o grupach
Tu
Je ju ozaj uzitocne vediet. Nie je v tvojich materialoch?


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#15 09. 01. 2015 11:18

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Důkaz grupy

↑ vanok:

Ahoj.  Nerozumím úplně Tvému označení.

Pokud jde o transposice, je mi to snad jasné: (1,2) mění pořadí na první a druhé posici , (2,3)  na druhé a třetí.
Ale u těch cyklů nějak tápu :-) , vidím to takto poprvé.  Například zápis (1,2,3) jsem naučen vnímat (v souvoslosti
s permutacemi) jako identitu.

Offline

 

#16 09. 01. 2015 11:23 — Editoval vanok (09. 01. 2015 11:24)

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Důkaz grupy

Ahoj ↑ Rumburak:,
V algèbre sa toto oznacenie pouziva na oznacenie cyklov.
(1,2,3) $1\to2\to 3\to1....$

Pozri aj sem
http://en.m.wikipedia.org/wiki/Cycle_notation


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#17 09. 01. 2015 11:32

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Důkaz grupy

↑ vanok:
Děkuji, to už je mi jasné.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson