Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Дискретка / algebra.ppt
Скачиваний:
32
Добавлен:
23.05.2015
Размер:
720.38 Кб
Скачать

Алгебраические группы – ассоциативные алгебры, где все элементы обратимые

Алгебраическая группа – это алгебра с ассоциативной операцией и нейтральным элементом, в которой у каждого элемента имеется

обратный элемент.

Бинарные

алгебры

Использованная

Ассоциативные Не ассоциативные

(полугруппы)

классификация:

e A x A

e A x A

e x=x e=x

e x=x e=x

(моноиды)

 

Все элементы обратимы

Не все элементы обратимы

(группы)

B алгебраической группе у каждого элемента есть единственный двусторонний обратный элемент

x A !y A x y=e

Унарная операция обращения

Решение

a x=b x=a1 b

x-1 x=x x-1=e

уравнений

y a=b y=b a1

 

 

 

Свойства групп

b-1 a-1 a b=b-1 e b=b-1 b=e

3.В таблице Кэли для группы в пределах каждого столбца и каждой строки все элементы различны. Следует из двусторонней сократимости.

4.В конечной группе каждый столбец и каждая строка таблицы Кэли представляют перестановку всех элементов множества.

5.Каждая алгебраическая группа изоморфна композиции некоторого подмножества биективных функций некоторого множества (терема Кэли)

Например, сопоставим каждому элементу a свою функцию fa(x)=x a. F(a)=fa, Тогда F(a b)=fa b. fa b(x)= x a b=fb(x a)=fb(fa(x))=(fa fb)(x).

Искомый изоморфизм: F(a b) = F(a) F(b)

Латинский квадрат

Латинский квадрат – таблица, где в пределах каждой строки и каждого столбца все элементы различны.

Таблица Кэли каждой конечной группы представляет собой латинский квадрат.

Примеры

Группа из двух элементов

 

 

a

b

 

a 1

a

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

b

e a

 

b 1

b

b

 

b

a

 

 

 

Изоморфна логическому и 2,+

 

 

0

1

 

 

 

[0]

[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

[0]

 

[0]

[1]

 

1

 

1

0

[1]

 

[1]

[0]

 

 

 

 

 

 

Группа из трех элементов

 

 

 

 

 

e

a

b

 

 

e 1

e

e e e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

e

a

b

 

 

 

 

 

 

 

a 1

b

b a e

 

a

 

 

 

a

b

e

 

 

 

 

 

 

 

 

b 1

a

a b e

 

b

 

 

 

b

e

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изоморфна 3,+

 

 

 

 

 

 

[0]

 

[1]

 

[2]

f (e) [0]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[0]

 

 

[0]

 

[1]

 

[2]

f (a) [1]

[1]

 

 

[1]

 

[2]

 

[0]

f (b) [2]

[2]

 

 

 

[2]

 

[0]

 

[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

Формальные степени в примере

 

e

a

b

 

e1 e,

e2 e1 e i ei

e B {e}

 

 

 

 

 

 

 

e

e

a

b

 

 

 

 

 

 

e

 

a1

a, a2

a a b,

a3 a2 a b a e

 

a

a

b

e

 

a4

a3 a e a a a1...

 

B {e, a,b}

 

b

b

e

a

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

b1 b,

b2 b b a, b3 b2 b a b e

 

 

 

 

 

b4 b3

b e b b b1...

 

B

{e,b, a} B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

a

 

 

e

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

b=a-1

 

 

e

a=b-1

 

 

Se

 

 

 

 

Sa

 

 

Sb

 

Латинские квадраты 4x4

A, :

A {0,1,2,3} &

e 0

1

 

0

1

2

3

2

 

0

1

2

3

 

 

 

0

 

0

1

2

3

 

 

0

 

0

1

2

3

 

1

 

1

0

3

2

1

 

1

0

3

2

2

 

2

3

0

1

2

 

2

3

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

2

1

0

3

 

3

2

0

1

3

 

0

1

2

3

4

 

0

1

2

3

 

 

 

0

 

0

1

2

3

 

 

0

 

0

1

2

3

 

1

 

1

2

3

0

1

 

1

3

0

2

2

 

2

3

0

1

2

 

2

0

3

1

3

 

3

0

1

2

3

 

3

2

1

0

3

0

1

2

3

0

0

0

1

2

3

S0

1

1

2

3

0

 

2

2

3

0

1

 

3

3

0

1

2

 

21 2 2 1

S2

22 21 3 2

2 3 2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 11 1

 

 

11 1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 1 2

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14 13 3 1

 

 

 

 

13 12 3 1

 

 

3 3 1 0

 

 

 

 

2 3 1 3 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32 31 3

 

 

31 3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 3 3 2

 

 

 

S3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34 33 3 3

 

 

 

 

33 32 3 3

 

 

1 3 3 0

 

 

 

 

2 3 3 1 3 1

B {x | k x 1k } {1, 2, 3, 0} A B

{x | k x 3k }

1

3

 

B

{x | k x 2k } {2, 0} A

B {x | k x 0k } {0}

2

 

0

 

 

 

Сложение показателей формальных степеней с учетом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цикличности ряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 11 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3 1 2

 

 

 

 

 

c

m

c

n

c

m n

 

 

 

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

3 3

2 1

 

 

 

 

 

14 13 3 1

 

 

 

 

13 12 3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3 1

 

 

 

 

 

 

3 3 1 0

 

 

 

 

2 3 3 3 1 1

 

13 12

 

15 14 1 0 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доопределим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k c

k

 

e,

 

c

k 1

c

k

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a0 e

 

 

 

 

 

 

 

 

c c c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m k & n k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cm cn c(m n)mod k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m n

 

 

, m n k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

m

c

n

 

c

m n

 

c

(m n)mod k

 

 

 

 

 

 

12 12

2 2 0

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

, m n k

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, m n k

 

2

2

4

 

4mod 4

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

1

3 1

1

1

1 0

Циклические группы

A, G циклическая c A x A i x=ci Bc=A

Взаимно-однозначное соответствие:

c0

f

 

0

c1

f

 

1

c2

f

 

2

 

 

 

 

ck 1

f

k 1

c0 e

c 1 ck 1

Изоморфизм циклических групп:

Каждая циклическая группа изоморфна алгебре сложения классов вычетов по модулю k

(k – число элементов в группе)

f

c Bc A A, ~ k, +

k

~ k, +

 

Zk ,

Zk={0,1,…,k–1}

Продолжение примера с латинскими квадратами

3

 

0

1

2

3

 

 

0

 

0

1

2

3

1

 

1

2

3

0

2

 

2

3

0

1

3

 

3

0

1

2

2 0 1 2 3

0 0 1 2 3

1 1 0 3 2

2 2 3 1 0

3 3 2 0 1

 

 

 

 

[0]

[1]

[2]

[3]

 

 

 

 

Ассоциативная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ассоциативная

~

[0]

 

[0]

[1]

[2]

[3]

 

 

3

 

[1]

 

[1]

[2]

[3]

[0]

 

 

A, 3

 

Группа.

 

[2]

 

[2]

[3]

[0]

[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[3]

 

[3]

[0]

[1]

[2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

 

31

 

 

 

31

 

 

31

A, 3 ~

A, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 3

0

g(1)=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g(2)=1

 

 

 

 

 

 

22

 

 

22

 

 

 

2

2

 

 

22

g(3)=3

 

 

 

2 1 3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g(0)=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке Дискретка