grupper - chalmersfy.chalmers.se/~tfkhj/6grupper.pdf · 2019. 12. 12. · en grupp (g, ∙) är en...

37
Grupper

Upload: others

Post on 20-Oct-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Grupper

  • Definition grupp

    En grupp (G, ∙) är en mängd G med en binär operator ∙ : G × G → G somuppfyller följande vilkor:

  • Definition grupp

    En grupp (G, ∙) är en mängd G med en binär operator ∙ : G × G → G somuppfyller följande vilkor:

    En grupp (G, •) är abelsk eller kommutativ, om den dessutom uppfyller följande villkor:

  • Vad gäller för alla/abelska grupper (G, ∙) med identitet e och invers g-1 till g?

  • Vad gäller för alla/abelska grupper (G, ∙) med identitet e och invers g-1 till g?

    √√

  • Hitta alla delgrupper av (Z6, mod 6)

    • Z6 = {0,1,2,3,4,5}

  • Hitta alla delgrupper av (Z6, mod 6)

    • Z6 = {0,1,2,3,4,5}• {0}• {0,2,4}• {0,3}

  • Symmetrisk grupp

    • Den symmetriska gruppen Sym(M) till en mängd M består av allapermutationer av M.

  • Symmetrisk grupp

    • Den symmetriska gruppen Sym(M) till en mängd M består av allapermutationer av M.

    • De symmetriska grupperna till två mängder av samma kardinalität(= antal element) är isomorfa

    → Symmetriska gruppen på n element: Sn

  • Symmetrisk grupp

    • Den symmetriska gruppen Sym(M) till en mängd M består av allapermutationer av M.

    • De symmetriska grupperna till två mängder av samma kardinalität(= antal element) är isomorfa

    → Symmetriska gruppen på n element: Sn• S1: M = {1} bara en permutation s (identitetet)

  • Symmetrisk grupp

    • Den symmetriska gruppen Sym(M) till en mängd M består av allapermutationer av M.

    • De symmetriska grupperna till två mängder av samma kardinalität(= antal element) är isomorfa

    → Symmetriska gruppen på n element: Sn• S1: M = {1} bara en permutation s (identitetet)• S2: M = {2} två permutationer

  • Symmetrisk grupp

    • Den symmetriska gruppen Sym(M) till en mängd M består av allapermutationer av M.

    • De symmetriska grupperna till två mängder av samma kardinalität(= antal element) är isomorfa

    → Symmetriska gruppen på n element: Sn• S1: M = {1} bara en permutation s (identitetet)• S2: M = {2} två permutationer

    • Tabell notation: 𝑥𝑥1 ... 𝑥𝑥𝑛𝑛𝑓𝑓 𝑥𝑥1 … 𝑓𝑓 𝑥𝑥1

  • Symmetrisk grupp

    • Den symmetriska gruppen Sym(M) till en mängd M består av allapermutationer av M.

    • De symmetriska grupperna till två mängder av samma kardinalität(= antal element) är isomorfa

    → Symmetriska gruppen på n element: Sn• S1: M = {1} bara en permutation s (identitetet)• S2: M = {2} två permutationer

    • Tabell notation: 𝑥𝑥1 ... 𝑥𝑥𝑛𝑛𝑓𝑓 𝑥𝑥1 … 𝑓𝑓 𝑥𝑥1 S2: 1 21 2 och

    1 22 1

  • Symmetrisk grupp

    • Den symmetriska gruppen Sym(M) till en mängd M består av allapermutationer av M.

    • De symmetriska grupperna till två mängder av samma kardinalität(= antal element) är isomorfa

    → Symmetriska gruppen på n element: Sn• S1: M = {1} bara en permutation s (identitetet)• S2: M = {2} två permutationer

    • Tabell notation: 𝑥𝑥1 ... 𝑥𝑥𝑛𝑛𝑓𝑓 𝑥𝑥1 … 𝑓𝑓 𝑥𝑥1 S2: 1 21 2 och

    1 22 1

    • Cykliska notation: skriv varje element som en product av cycler:(x s(x) s2(x) … sm-1(x)) där sm(x) = x

  • Symmetrisk grupp

    • Den symmetriska gruppen Sym(M) till en mängd M består av allapermutationer av M.

    • De symmetriska grupperna till två mängder av samma kardinalität(= antal element) är isomorfa

    → Symmetriska gruppen på n element: Sn• S1: M = {1} bara en permutation s (identitetet)• S2: M = {2} två permutationer

    • Tabell notation: 𝑥𝑥1 ... 𝑥𝑥𝑛𝑛𝑓𝑓 𝑥𝑥1 … 𝑓𝑓 𝑥𝑥1 S2: 1 21 2 och

    1 22 1

    • Cykliska notation: skriv varje element som en product av cycler:(x s(x) s2(x) … sm-1(x)) där sm(x) = x S2: (1)(2) och (1 2)cyklar av längd ett brukar utelämnas som underförstådda

  • Lista alla element i S3 i båda notationerna!

    Skriv 1 2 3 4 5 61 3 5 6 2 4 i cyklisk notation!

    Hur manga element har Sn?

    Är Sn abelsk?

    Lista alla delgrupper av S3!

  • Transposition: (ij)

    • 1≤i

  • Transposition: (ij)

    • 1≤i

  • Transposition: (ij)

    • 1≤i

  • Transposition: (ij)

    • 1≤i

  • Paritet av en permutation (tecken)

    • sign(s) =(-1) 𝑁𝑁(𝑠𝑠) N(s) = antalet inversioner i s• Eller sign(s) =(−1) 𝑚𝑚 m = antal transpositioner i sammansättningen• + “jämt” och – “udda”

  • Paritet av en permutation (tecken)

    • sign(s) =(-1) 𝑁𝑁(𝑠𝑠) N(s) = antalet inversioner i s• Eller sign(s) =(−1) 𝑚𝑚 m = antal transpositioner i sammansättningen• + “jämt” och – “udda”

    Till exempel: s = 1 2 3 4 53 4 5 2 1 = (1 3 5)(2 4) = (15)(13)(24)N(s): (1,4), (1,5), (2,4), (2,5), (3,4), (3,5), (4,5) → 7sign(s) = (−1) 7= -1 “udda”

  • Paritet av en permutation (tecken)

    • sign(s) =(-1) 𝑁𝑁(𝑠𝑠) N(s) = antalet inversioner i s• Eller sign(s) =(−1) 𝑚𝑚 m = antal transpositioner i sammansättningen• + “jämt” och – “udda”

    Till exempel: s = 1 2 3 4 53 4 5 2 1 = (1 3 5)(2 4) = (15)(13)(24)N(s): (1,4), (1,5), (2,4), (2,5), (3,4), (3,5), (4,5) → 7sign(s) = (−1) 7= -1 “udda”

    • sign(s*t) = sign(s)*sign(t)• cyklar med jämt längt har udda paritet• cyklar med udda längt har jämt paritet

  • • Hitta sign(π1) och sign(π2)• Beräkna:

  • 15 puzzle

    Sam Loyd (1870): 1000 $ till den som kan lösa puzzlet med 14 ↔ 15

  • Tentaproblem: Diedergruppen D3

    Diedergruppen Dn: symmetriegruppen för en regelbunden n-hörning

  • Tentaproblem: Diedergruppen D3

    Diedergruppen Dn: symmetriegruppen för en regelbunden n-hörning

    a) Hur manga element har D3?Beskriv hur elementen i D3 verkar på en liksidig triangle!

  • Tentaproblem: Diedergruppen D3

    Diedergruppen Dn: symmetriegruppen för en regelbunden n-hörning

    b) Ordningen av ett element g i en grupp är det minsta heltalet n sådant att gn = e (e är enhetselementet). Vilka ordningar harelementen i D3?

  • Tentaproblem: Diedergruppen D3

    Diedergruppen Dn: symmetriegruppen för en regelbunden n-hörning

    c) Cayleys teorem: “Varje ändlig grupp av ordning n är isomorph med en delgrupp till permutationsgruppen Sn”

    Identifiera den delgrupp till D3 som är isomof med en delgrupptill S3

  • GrupperDefinition gruppDefinition gruppVad gäller för alla/abelska grupper (G, ∙) med identitet e och invers g-1 till g? Vad gäller för alla/abelska grupper (G, ∙) med identitet e och invers g-1 till g? Vad gäller för alla/abelska grupper (G, ∙) med identitet e och invers g-1 till g? Vad gäller för alla/abelska grupper (G, ∙) med identitet e och invers g-1 till g? Hitta alla delgrupper av (Z6, mod 6)Hitta alla delgrupper av (Z6, mod 6)Symmetrisk gruppSymmetrisk gruppSymmetrisk gruppSymmetrisk gruppSymmetrisk gruppSymmetrisk gruppSymmetrisk gruppSymmetrisk gruppLista alla element i S3 i båda notationerna!Slide Number 19Transposition: (ij)Transposition: (ij)Transposition: (ij)Transposition: (ij)Paritet av en permutation (tecken)Paritet av en permutation (tecken)Paritet av en permutation (tecken)Slide Number 27Slide Number 2815 puzzleTentaproblem: Diedergruppen D3Tentaproblem: Diedergruppen D3Slide Number 32Tentaproblem: Diedergruppen D3Slide Number 34Tentaproblem: Diedergruppen D3Slide Number 36black2.pdfSlide Number 1Slide Number 2

    Blank Pageblack2.pdfSlide Number 1Slide Number 2

    black2.pdfSlide Number 1Slide Number 2