Podgrupy v Z12

Moderators: Martin Sleziak, Ludovit_Balko, Martin Niepel, Tibor Macko

Post Reply
Martin Sleziak
Posts: 5813
Joined: Mon Jan 02, 2012 5:25 pm

Podgrupy v Z12

Post by Martin Sleziak »

Zadanie

Budeme pracovať s grupou G=(Z12,+). (T.j. G={0,1,2,,11} so sčitovaním modulo 12.)
Pre zadané podmnožiny H1,2G zistite, či ide o~podgrupy grupy G. (Svoju odpoveď zdôvodnite.)

Skupina A:
H1={0,3,6,9}H2={0,1,2,3}


Skupina B:
H1={0,2,4,6,8,10}H2={0,1,2}



Skupina C:
H1={0,4,8}H2={0,1}



Skupina D:
H1={0,6}H2={0,1,2,3,4,5}


Prečo tieto úlohy:
Chcel som, aby ste si uvedomili napríklad toto:
  • Operácia na podgrupe musí byť rovnaká ako v celej grupe, len zúžená. (T.j. napríklad {0,1,2,3} tvorí grupu s operáciou +4. My sa však pýtame na podgrupu Z12, takže sa musíme pýtať, čo sa stane pri operácii +12.)
  • Pre konečnú podmnožinu stačí overiť uzavretosť na operáciu. (Uzavretosť na inverzný prvok už musí vyjsť - robili sme na cvičení, úloha 1.4.6(1) v LAG1.)
Martin Sleziak
Posts: 5813
Joined: Mon Jan 02, 2012 5:25 pm

Re: Podgrupy v Z12

Post by Martin Sleziak »

Riešenie

V oboch skupinách je odpoveď, že H1 je podgrupa, H2 nie je.

Pozrime sa napríklad na skupinu A:
H1={0,2,4,6,8,10}H2={0,1,2}


H2 nie je podgrupa, keďže 1,2H2 ale 1+2=3H2. Alebo tiež 1H2, ale 1=11H2.

Pre H1 chceme overiť, že to je podgrupa.
H1 je evidentne neprázdna. Chceme skontrolovať, či množina H1 je uzavretá vzhľadom na operáciu +.
T.j. pre ľubovoľné dva prvky a, b z H1 chceme skontrolovať, že a+bH1.
Môžeme to urobiť napríklad tak, že prejdeme všetky možnosti
+02468100024681022468100446810026681002488100246101002468

Alebo si rozmyslíme, že v H1 sú iba párne čísla.
Ak sčítam dve párne čísla, dostanem opäť párne číslo.
Ak počítam modulo 12, paritu to neovplyvní. (Ak urobím zvyšok nejakého po delení 12, tak som od neho odčítal nejaký násobok 12-ky. Teda som odčítal párne číslo, čo znamená, že som neovplyvnil paritu.)

Teraz sa môžem odvolať na to, že H1 je konečná a stačí mi teda overiť uzavretosť na binárnu operáciu.
Ale ak sa nechcem odvolávať na nejaký výsledok, ktorý sme si ukázali iba na cvičení, tak môžem jednoducho skontrolovať, či ku každému prvku mám inverzný: 0=0, 2=10, 4=8, 6=6, 8=4, 10=2.
Opäť, nemuseli by som ich po jednom vypisovať: S výnimkou nuly sa dá inverz v Z12 k prvku a vyjadriť ako 12a. Ak a je párne, tak aj 12a je párne.

Mohli sme samozrejme použiť aj druhú verziu kritéria podgrupy a kontrolovať, či pre a,bH1 platí aj abH1.
Martin Sleziak
Posts: 5813
Joined: Mon Jan 02, 2012 5:25 pm

Re: Podgrupy v Z12

Post by Martin Sleziak »

Chyby, ktoré sa vyskytli v riešeniach
Body som na to nestŕhal - ale ak ste overili iba uzavretosť na binárnu operáciu (a nie na inverzné prvky), tak by som čakal, že to nejako okomentujete. (Aby som videl, že ste si vedomí, že takto to funguje iba ak H je konečná množina.)

Viacerí ste použili argument, že mám párne čísla a ich súčet je opäť párne číslo - čakal som tam ale trochu aj niečo k tomu, že to funguje aj ak sčitujem modulo 12 (t.j. nie obvyklé sčitovanie).

Pri skúšaní, či súčet prvkov z H1 je opäť z H1, ste niektorí zabudli na takú možnosť, že oba prvky vezmeme rovnaké. (Ak mám v podmienke a,bH a+bH nejaké prvky a, b označené rôznymi písmenami, stále to zahŕňa aj tú možnosť, že a i b je ten istý prvok.)

V niektorých odovzdaných riešeniach ste vypísali tabuľku H2 nie s operáciou zdedenou zo Z12, ale takú, na akú sme zvyknutí. (V závislosti od skupiny, sčitovanie modulo 2, 3, 4 alebo 6.)
Post Reply