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(Dummit's AA, 1.5, P3) ¿Son equivalentes estas presentaciones del grupo de la cuarternión?

Por ejemplo, desde la wiki, sabemos que

$$ \langle i, j \mid i^4 =1, i^2 = j^2, j^{-1}ij = i^{-1} \rangle = Q $$

donde $Q$ denota Cuaterniones grupo.

Y por mi propia inspección, que especula que

$$ \langle i,j \mid i^4 = j^4 = 1, ij = j^3i \rangle =Q $$

aunque no estoy muy seguro de si es correcto.

Lo he comprobado en cada relación que mantienen en $Q$ puede ser derivada de las relaciones en las presentaciones. Pero encontrar el orden de los grupos generados por las anteriores presentaciones, yo no podía hacerlo con rigor ni sistemáticamente. (Me he considerado todos los elementos que pueden estar formados por los generadores en el formulario de $i^a j^b$ $0 \leq a, b \leq 3$ y relaciones que en la segunda presentación y por todo lo que yo he comprobado que es igual a la que. Y para todos los elementos que la forman, para demostrar que no es igual a la que he supone que es igual que y derivados de una contradicción. Pero personalmente creo que mi método es un desastre.)

Es allí cualquier efectiva, de manera sistemática para demostrar esto sin la comprobación de todo?

Y por favor me corrija si no es nada malo.

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Jonik Puntos 7937

Aquí es un espeluznante presentaciones cortas de $Q_8$

$$\langle i,j : iji=j, i^2=j^2 \rangle$$

Para un grupo finito, el número de relaciones es siempre igual, al menos, el número de generadores, por lo que el 2 es el número mínimo de las relaciones con los dos generadores. De hecho, un grupo como $D_8$ no puede tener una presentación con sólo dos relaciones (difícil de probar en esta etapa), porque hay un grupo de $G$ ($D_{16}$ de hecho) con $G/(Z(G) \cap [G,G]) \cong D_8$. Esta obstrucción a tener una breve presentación que se conoce como el multiplicador de Schur.

Tan lejos como los métodos sistemáticos, básicamente, no en general. Estándar de métodos prácticos para los problemas de este tamaño son coset enumeración y la Knuth-Bendix algoritmo. Los Sims tiene un buen libro, Cálculos con Finitely Presentado los Grupos que he encontrado bastante esclarecedor.

Si usted comienza con una presentación para un grupo, usted puede mezclar el uso de Tietze transformaciones que se pueden añadir/quitar superfluo generadores, y la longitud/acortar las relaciones de uso de otras relaciones. Es bastante similar a la eliminación Gaussiana, excepto usted recibe sólo la fila de la ops, que rara vez se sabe realmente cuando han llegado a la forma canónica. En particular, sabemos que no hay algoritmo para el uso de Tietze transformaciones para probar un trivial grupo es trivial, pero sí sabemos que al menos hay ALGUNA manera de utilizarlos para probar un trivial grupo es trivial.

3voto

Johannes Puntos 141

Este se basa en el uso de los gráficos en la presentación de un grupo, el método llamado Van Kampen diagrama :

introduzca la descripción de la imagen aquí

Verá que podemos encontrar la presentación del segundo grupo como$j^4=1$ la ruta circular externa y$j^3ij^{-1}i^{-1}=1$ como la ruta cerrada$ABCDEFA$.

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