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2019年10月5日土曜日

学習環境

ラング線形代数学(下) (ちくま学現文庫)(S.ラング (著)、芹沢 正三 (翻訳)、筑摩書房)の14章(群)、1(群の簡単な性質)、練習問題4の解答を求めてみる。



    1. (σ(a,b)σ(c,d))(x)=a(cx+d)+b=acx+(ad+b)

      よって、 写像の合成について閉じている。

      (σ(a,b)(σ(c,d)σ(e,f)))(x)=σ(a,b)(c(ex+f)+d)=a(c(ex+f)+d)+b=acex+acf+ad+b

      また、

      ((σ(a,b)σ(c,d))σ(e,f))(x)=(σ(a,b)σ(c,d))(ex+f)=σ(a,b)(c(ex+f)+d)=a(c(ex+f)+d)+b=acex+acf+ad+b

      よって、

      (σ(a,b)(σ(c,d)σ(e,f)))(x)=((σ(a,b)σ(c,d))σ(e,f))(x)
      • 結合律 が成り立つ。

      単位元は恒等写像。

      (σ(a,b)σ(1,0))(x)=a(x+0)+b=ax+b(σ(1,0)σ(a,b))(x)=σ(1,0)(ax+b)=ax+b

      また、任意の元、

      σ(a,b)(x)

      に対する逆元は、

      σ(1a,-ba)(x)

      である。

      実際に、

      (σ(a,b)σ(1a,-ba))(x)=a(1ax-ba)+b=x-b+b=x=σ(1,0)(x)(σ(1a,-ba)σ(a,b))(x)=1a(ax+b)-ba=x=σ(1,0)(x)

      よって、 G は群である。

      (証明終)


    2. f(σ(a,b)σ(c,d))=ac=f(σ(a,b))f(σ(c,d))

      (f は問題の対応)

      よって、 f は準同形である。

      核は、

      {σ(1,b)G|b}

      実際に、

      f(σ(1,0))=1

      (証明終)

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