5 votos

¿Puedo derivar $i^2 \neq 1$ % presentación del cuaternión grupo $\langle i, j \mid i^4 = j^4 = 1, ij = j^3 i\rangle$ $Q$?

(Esta pregunta está relacionado con el anterior post que he publicado hace unas horas: (Dummit AA, 1.5, P3) Son estas presentaciones de la Quarternion grupo equivalente?)

Yo estaba tratando de demostrar que la presentación $$\langle i, j \mediados de i^4 = j^4 = 1, ij = j^3 i\rangle $$

genera Cuaterniones grupo. La única cosa que no podía derivar fue que $i^2 \neq 1$. He intentado derivar una contradicción a partir de la suposición de $i^2 =1$, pero este no me da una contradicción (al menos no todavía), sino que me llevó a una Abelian grupo que consta de 4 elementos con cada elemento distinto de 1 teniendo orden 2.

No estoy seguro de que estoy equivocado.

En efecto, la presentación anterior de generar un grupo Abelian con su orden 4? (Creo que esto no puede suceder de acuerdo con el post anterior!!)

O $i^2 = 1$ es un hecho contradictorio?

Si este es el caso, por favor, muéstrame la derivación?

7voto

Sharkos Puntos 11597

Estás confundido, creo, acerca de la definición de una presentación de un grupo. Que es bastante justo, ya que la idea es un poco sutil.

Formalmente, la idea de una presentación es el siguiente: se definen algunos generadores como $i,j$ y, a continuación, considerar todas las expresiones en el grupo libre en los símbolos, que son cadenas como $iij^{-1}iji^{-1}jjij$ y así sucesivamente. A continuación, se imponen las normas que las relaciones, como $i^4=1$, dirá. Así por ejemplo, la $iiiijjij\equiv jjij$. También asumen $ii^{-1}=i^{-1}i=1$ y así sucesivamente.

Estás no se puede asumir que cualquier otras reglas para la manipulación de estas cosas se aplican. Entonces, te preguntas cómo el conjunto resultante de las cadenas de las obras en virtud de la concatenación. Este define de forma inequívoca la multiplicación del grupo.

Así, por ejemplo, $\left<i|i^n=1\right>$ es una presentación del grupo cíclico de orden $n$. El trivial de grupo, aunque se satisface sin contradicción de las relaciones, no está definido por esta presentación, porque no puede usar las relaciones dadas a deducir $i^1=1$.


Edit: Como usted dice, la idea es que el $i^2=1$ en el grupo definido por la anterior relación cíclica ($n>2$) tiene $\iff$ es posible deducir esto de la relación. La parte importante de la $\iff$ parte es la de los delanteros implicación, el contrapositivo de que "si no se demuestra, entonces, no es verdad". Unprovability es esencialmente lo que usted necesita para probarlo! Como era de esperar, que esto es difícil, de ahí la Novikov–Boone teorema.

La manera de lidiar con estos problemas es mostrar que estas relaciones $\iff$ (probar de las dos maneras) otro conjunto canónico hacer. A continuación, los grupos deben ser de la misma.

(Como se señaló en tu otra pregunta, se puede deducir unprovability explícitamente la construcción de un modelo que viola la declaración, aunque esto en general es difícil. Para problemas simples que se debe trabajar.)

1voto

Silver Gun Puntos 25

Suponiendo que $i^2 = 1$ le dará el grupo diedro que es distinto del grupo cuaternión. Llame a $s = i$ y $r = j$, que da el grupo $\langle r,s \, | \, r^4 = s^2 = 1, sr = r^3 s \rangle$. Desde el grupo diedro y grupo cuaternión son distintos, no puede tener $i^2 = 1$ $Q_8$.

Espero que ayude,

0voto

Arthur Puntos 243

Consejo. Generalmente vemos este tipo de presentación con $j^3i$ $k$ por escrito. Sabemos que $ij=k$, que $i^2j=ik$. Si $i^2=1$, entonces el $ik=j$. Pero también sabemos de la presentación estándar que $ik$ debe ser igual al $-j$. ¿Puede utilizar esto como una guía para llegar a una contradicción con su forma de presentación?

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X