חבורות

student47

New member
חבורות

G חבורה ציקלית מסדר n עם יוצר g.
יהא d | n (קרי: d מחלק של n).
אזי יש ת"ח יחידה מסדר d, והיא החבורה zz <g^(n/d)> zz

(במילים אחרות, בחבורה ציקלית מסדר n, מתקיים המשפט ההפוך של משפט לגראנז').

אני מנסה להוכיח ויש משהו שאני רוצה לטעון אבל אני לא בטוח אם מותר לי.

ראשית, נשים לב ש zz (g^(n/d))^d = g^n = 1 zz
אם אקח k כך ש zz 0 <= k < d zz, אזי מתקיים: zz (g^(n/d))^k zz שונה מ 1. (*)
לכן הסדר של האיבר zz g^(n/d) z הוא d.
ולכן zz <g^(n/d)> zz חבורה מסדר d.

השאלה היא למה השורה שמסומנת ב-(*) נכונה? כלומר למה מובטח לי שאם 1 = g^(n/d))^d), אז זה אומר שהסדר של (g^(n/d הוא d? מי אמר שאין מספר קטן מ-d כך שאם נעלה את (g^(n/d בחזקתו, נקבל 1?

אודה על העזרה.
 

1ca1

New member
תשובה והערה

לגבי הכוכב שלך, מחוקי חזקות (שמתקיימים גם בחבורות, עליך להוכיח זאת באינדוקציה או משהו מאקסיומות החבורה) מקבלים ש zz (g^(n/d))^k=g^(nk/d) zz
עכשיו כעקרון הדבר שנרצה להגיד שזה n כפול k/d שזה ביטוי קטן מ-1, ולכן זה לא מגיע לסדר המלא של g ולכן זה לא 1, אבל ההוכחה לא יכולה ללכת כך (כי אין משמעות בהכרח להעלאה בחזקה שברית בחבורה).
אז יש את הטריק הידוע שחוזר על עצמו מלאנתאלפים פעמים בחבורות.
נניח ש-g^(nk/d)=1, אזי n מחלק את nk/d (כי n זה הסדר, ולכן הוא מינימלי).
כלומר יש m שלם (אפשר להניח חיובי כמובן) כך ש- mn=nk/d כלומר mdn=nk אחרי צמצמום נקבל md=k כלומר k>=d, אבל k<d מהבחירה שלך, בסתירה.
&nbsp
לגבי ההערה - לא הראת שהת"ח שבחרת היא אכן הת"ח היחידה מסדר d.
 
למעלה