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Intuitiva explicación de pares/impares permutación

Dada una permutación puede ser clasificado como par o impar, dependiendo de si es que se puede expresar como producto de un número par o impar de transposiciones. Hay algunos geométrica o significado intuitivo para esto? En segundo lugar, ¿cuál es la importancia de la clasificación de las permutaciones como par o impar?

Gracias

Actualización: estoy buscando una motivación para la clasificación de las permutaciones como pares e impares, cuando un estudiante se encuentra por primera vez con ellos. Por ejemplo, las rotaciones en $D_n$ puede ser utilizado para motivar a $\mathbb{Z}_n$. Del mismo modo que yo estaba buscando un general de la motivación para el par/impar permutaciones. En un nivel avanzado no es la motivación que $A_n$ es simple para $n\ge 5$, pero ¿hay alguna motivación para un novato?

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Shinwari Puntos 11

¿Por qué "raro" y "Aun"?

El grupo simétrico $S_n$ mapas homomorphically en el grupo cíclico de orden dos $(\{0, 1\}, +_{\operatorname{mod}2})$. Por homomorphically, me refiero a que el mapa se conserva la estructura de grupo, en el sentido de que si se denota el mapa de $f:S_n\rightarrow \{0, 1\}$$f(\sigma\tau)=f(\sigma)+_{\operatorname{mod}2}f(\tau)$. Extraño permutaciones mapa a la no-trivial elemento $1$ en este mapa, mientras que las permutaciones mapa para el trivial elemento $0$. Esta es la razón detrás de llamarlos extraño y aun, porque tenemos las siguientes operaciones:

  • $odd+odd=even$, e $1+_{\operatorname{mod}2}1=0$.
  • $even+odd=odd$, e $0+_{\operatorname{mod}2}1=1$.
  • $odd+even=odd$, e $1+_{\operatorname{mod}2}0=1$.
  • $even+even=even$, e $0+_{\operatorname{mod}2}0=0$.

Por lo tanto, esta homomorphism es la imitación de la adición de números pares y los impares. El incluso permutaciones son el núcleo de este mapa (homomorphism), y esto significa que forman un subgrupo (o más bien, un subgrupo normal, por el primer teorema de isomorfismo), llama la alternancia de grupo $A_n$.

Aplicaciones

Para un fresco, pero, debo admitir, un poco avanzado de la aplicación de la paridad, buscar Teorema de 11.2.1 de David Joyner el libro de Aventuras en el Grupo de Teoría. El teorema se da condiciones necesarias y suficientes para un cierto tipo de 4-tupla para representar un elemento del grupo subyacente de el cubo de Rubik.

De hecho, yo recomendaría buscar Joyner del libro si quieres ejemplos de aplicaciones. El libro está basado alrededor de la aplicación de teoría de grupos a los rompecabezas, y la mayoría de estas aplicaciones de uso simétrica grupo de argumentos. Por ejemplo, la Sección 7.4 del libro demuestra (utilizando la paridad de las permutaciones) que el 15 de puzzle no tiene solución (esto es, por supuesto, fretty la respuesta). Me gusta especialmente la Sección 3.4, lo que explica una aplicación práctica de la permutación de grupos campanology.

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fretty Puntos 7351

Mi aplicación favorita de pares/impares permutaciones en la comprobación de que el $15$ puzzle es imposible:

http://www.math.ubc.ca/~cass/courses/m308-02b/projects/grant/fifteen.html

Básicamente todo se reduce al hecho de que cualquier secuencia de movimientos conseguir el espacio vacío de nuevo a su posición original debe definir aún una permutación...pero el rompecabezas comienza definiendo una permutación impar.

2voto

Si considera la orientación en el espacio Euclidiano para ser intuitivo, entonces la respuesta es afirmativa: una permutación en $n$ símbolos es par o impar según si se conserva o se invierte orientación a la hora de actuar en el estándar de la base de $n$-espacio.

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