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= a3a5a5a5b= a18b=eeeb=b
a3ba4= a3a5a5a5a5b= a5b
a3ba5= a28b= a4b
a3bb= a3a3=a6=e
a3bab= a8b2= a11= a5
a3ba2b= a13b2=a16=a4
a3ba3b=a18b2=a21=a3
a3ba4b= a23b2= a26= a2
a3ba5b= a28b2= a31= a