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Definición de grupo cíclico infinito

Estoy teniendo algunos problemas conceptuales con el infinito cíclico grupo $C_\infty$. Grupos finitos $C_n$ tienen una representación clara como enteros $0,1,\cdots,n-1$ bajo, además de a$(\operatorname{mod} n)$, o como la rotación de grupo de la $n$-gon para $n\geq 3$. El grupo de rotación de un círculo, que es lo que he interpretado $C_\infty$ a, tiene innumerables orden desde cualquier ángulo real $[0,2\pi)$ es válido. Esto hará que sea isomorfo a $[0,2\pi)$ bajo, además de a$(\operatorname{mod} 2\pi)$. Pero en línea dice $(\mathbb{Z},+)$ también es isomorfo, que no tiene sentido para mí porque tiene orden de $\aleph_0$. También, el primer grupo tiene dos inversos $0$ e $\pi$, mientras que este grupo sólo ha $0$.

Supongo que mi interpretación es errónea. El libro de texto nunca define lo $C_\infty$. ¿Qué es exactamente?

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CodeMonkey1313 Puntos 4754

El grupo cíclico infinito (hasta isomorfismo) está solo $\mathbb{Z}$ bajo adición.

Puede visualizarlo como el grupo de desplazamientos de enteros de los enteros.

También puede visualizarlo como las rotaciones del círculo a través de números enteros de radianes, pero eso no es muy geométrico ya que la órbita de cualquier punto en el círculo es densa.

El grupo de todas las rotaciones del círculo no es cíclico.

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EpsilonDelta Puntos 136

Un grupo es, por definición, cíclico si

$$G = \langle g \rangle = \{g^n \mid n \in \mathbb{Z}\}$$

para algunos $g \in G$.

Siendo infinito, $g$ tiene una infinidad de orden y $(g^n)_{n \in \mathbb{Z}}$ es una lista de los diferentes elementos en $G$.

Por lo tanto, tenemos un isomorfismo natural

$$(\mathbb{Z},+) \to G: n \mapsto g^n$$

y por lo tanto un grupo cíclico es sólo $\mathbb{Z}$ con la adición.

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