
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
Технический университет Курсовая работа
по теме: «Об одной группе 12 порядка»
Выполнил: студент ЭКТ-36 Петров А.Б.
Преподаватель: Клюшин А.В.
Москва 2004
Содержание
Теоретическая часть 3 стр.
1 Группы 3 стр.
2 Подгруппы 4 стр.
Практическая часть
Задание и его решение 5 стр.
Список использованной литературы 6 стр
1.Группы
Определение. Множество – это собрание определённых и различимых между собой объектов, мыслимых как единое целое.
Пусть G-некоторое множество.
Определение. Бинарной операцией на множестве G называется произвольное отображение G×G→G из декартова квадрата в само множество G.
Определение. Если
,то результат бинарной операции
обозначается
•
,где
(•)-знак бинарной операции.
Множество G с бинарной опреацией (•) называется группой если:
-
для любых
•
•
=
•(
•
;
-
существует e
: e•g=g•e=g
элемент e называется единицей группы G;
-
для любого g
существует элемент
: g •
=
•g=e,
элемент
для элемента g называется
обратным к элементу g.
Если к условиям 1)-3) добавить условие
4) для любых
•
=
•
,
то группа G называется абелевой или коммутативной.
Группа содержит единственную единицу.
Действительно, если два элемента
обладают свойством 2) , то
•
.
В группе элемент, обратный к данному
элементу g, может быть
только один. Действительно, если два
элемента
и
обладают свойством 3) для элемента g
, то :
•
•
•
=
•
=
.
Определение. Пусть F
–некоторая фигура на плоскости ,которую
мы понимаем как множество точек.Движение
плоскости f оставляет
фигуру F на месте,если для
любой точки AF
точка f(A)
также пренадлежит F.
Все движения плоскости оставляющие фигуру F на месте образуют группу движений этой фигуры.
Каждая конечная группа может быть задана
таблицей умножения .Для составления
таблицы умножения элементы группы
вписываются по вертикали в определенном
порядке .В клетке на пересечении строки
и столбца
пишется элемент
.
Таблица умножения иногда называют “таблицей Кэли”.
Таблица Кэли обладает важным свойством: в каждой строке и в каждом столбце каждый элемент группы встречается ровно один раз. Таким образом каждый столбец и каждая строка являются некоторой перестановкой элементов группы.
Составим таблицу Кэли для группы движения правильного пятиугольника:
2.Подгруппы.
Определение.Подмножество H группы G ,само являющееся группой относительно операции,определяющей G т.е.:
для любых h
и h
которые принадлежат подмножеству H
верно ,что
h(•)
h
принадлежит подмножеству H.
e принадлежит подмножеству H.
для любого элемента h
принадлежащего подмножеству H
верно ,что элемент h
принадлежит подмножеству H.
Подмножество группы G ,состоящие из одного элемента e будет подгруппой ,и эта подгруппа называется единичной подгруппой группы G и обозначается E.
Сама группа G также является, по определению , своей подгруппой.
Всякая подгруппа отличная от всей группы , называется истиной подгруппой.Группа G и подгруппа E называются несобственными(тривиальными) подгруппами группы G .Все остальные подгруппы –собственные подгруппы.
В группе всех движений правильного
пятиугольника D
нетривиальными подгруппами являются
:
H={
e,
,
,
,
},H
={e,a},H
={e,a,b},H
={e,c},H
={e,d},H
={e
,
,d,f}
Определение.Число элементов группы или подгруппы называется ее порядком.
Если элемент а принадлежит группе G
,тогда наименьшее натуральное число
такое ,что а=e
называется порядком элемента а и
обозначается о(а)=n.
Если таково n нет,то о(а)=∞.
Рассмотрим порядки элементов группы
движений правильного пятиугольника
D:
o(e)=1; о(a)=2; o(b)=2;
o(c)=2; o(d)=2; o(f)=2; o()=5;
o(
)=5;
o(
)=5;
o(
)=4;
Определение.Если H-подгруппа
группы G и gG,то
множество
называется левым смежным классом группы G по подгруппе H .Соответственно, множество Hg называется правым смежным классом.
Определение.Пусть а
… а
принадлежат G.Тогда будем
обозначать < а
…
а
>
наимень-
шую подгруппу в G содержащую
элементы а
… а
.Если
<а
… а
>
=G то элементы
{ а
… а
} будем называть системой образующих
группы G .Cистему
{ а
… а
} будем называть минимальной системой
образующих для G ,если
после удаления любого элемента оставшееся
множество уже не будет являться системой
образующих для G .Группу
G будем называть
циклической,если найдется элемент
G
такой ,что
G.
В группе движений правильного пятиугольника
D
минимальными системами образующих
являются:
Так как группа движений правильного
пятиугольника D
не коммутативна (
•
,а
•
),она
не может быть циклической.
По условию задания требуется составить таблицу умножения для группы из 12 элементов(e, a, a2, a3, a4, a5, b, ab,a2b,a3b,a4b,a5b), исходя из условий, что a6=e, b4=e, ba=a5b, b2=a3
|
e |
a |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
b |
ab
|
a2b
|
a3b
|
a4b
|
a5b
|
e |
e |
a |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
b |
ab
|
a2b
|
a3b
|
a4b
|
a5b
|
a |
a |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
e |
ab
|
a2b
|
a3b
|
a4b
|
a5b
|
b |
a2 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
e |
a |
a2b
|
a3b
|
a4b
|
a5b
|
b |
ab
|
a3 |
a3 |
a4 |
a5 |
e |
a |
a2 |
a3b
|
a4b
|
a5b
|
b |
ab
|
a2b
|
a4 |
a4 |
a5 |
e |
a |
a2 |
a3 |
a4b
|
a5b
|
b |
ab
|
a2b
|
a3b
|
a5 |
a5 |
e |
a |
a2 |
a3 |
a4 |
a5b
|
b |
ab
|
a2b
|
a3b
|
a4b
|
b |
b |
a5b
|
a4b
|
a3b
|
a2b
|
ab
|
a3 |
a2 |
a |
e |
a5 |
a4 |
ab
|
ab
|
b |
a5b
|
a4b
|
a3b
|
a2b
|
a4 |
a3 |
a2 |
a |
e |
a5 |
a2b
|
a2b
|
ab
|
b |
a5b
|
a4b
|
a3b
|
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a |
e |
a3b
|
a3b
|
a2b
|
ab
|
b |
a5b
|
a4b
|
e |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a |
a4b
|
a4b
|
a3b
|
a2b
|
ab
|
b |
a5b
|
a |
e |
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a5b
|
a5b
|
a4b
|
a3b
|
a2b
|
ab
|
b |
a2 |
a |
e |
a5 |
a4 |
a3 |
Покажем методику рассчетов на примере одной из строк
a3be=
a3b
a3ba=
a3
a5b= e
a2b=
a2b
a3ba2=
a3 a5
b a= a13b=
ab
a3ba3=
a3
a5
a5
a5b=
a18b=e
e
e
b=b
a3ba4=
a3
a5
a5
a5
a5b=
a5b
a3ba5=
a28b=
a4b
a3bb=
a3
a3=a6=e
a3bab=
a8b2=
a11=
a5
a3ba2b=
a13b2=a16=a4
a3ba3b=a18b2=a21=a3
a3ba4b=
a23b2=
a26=
a2
a3ba5b=
a28b2=
a31= a