Beweis, dass G' eine Untergruppe ist

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eisverticker Auf diesen Beitrag antworten »
Beweis, dass G' eine Untergruppe ist
Habe bei folgender Aufgabe Probleme:
Sei (G,) eine endliche Gruppe und G' eine nicht leere Teilmenge von G.
Folgendes ist zu beweisen:
ist Untergruppe von , wenn gilt
Außerdem wird noch gefragt, ob die Aussage auch gilt, wenn es eine unendliche Gruppe ist.

Ich dachte mir erstmal, ich muss gucken, ob die Vorraussetzung (in diesem Fall der hintere Teil der Behauptung) impliziert das G' eine Untergruppe ist, also folgende Eigenschaften nachzuweisen sind:
  1. das neutrale Element ist in G' enthalten
  2. für alle x und y aus G' ist x kuller y auch in G'
  3. und das Inverse existiert für jedes Element aus G'


Ok da dachte ich jetzt, das neutrale Element ist ja die Identische Abbildung und die ist ja demzufolge auch enthalten, da es das Element selber ist, weiterhin gilt das 2. ja sowieso aus der Vorraussetzung und das 3. weiß ich nicht so recht, das ist ja irgendwie die Umkehrabbildung, aber kp wie ich das nachweisen kann.
Allgemein gefragt, was ist denn bei endlichen Gruppen anders als bei Unendlichen, wenn es um solche Beweise geht?
micha_L Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Beweis das G' eine Untergruppe ist
Hallo,

Zitat:
Original von eisverticker
[...]
Ich dachte mir erstmal, ich muss gucken, ob die Vorraussetzung (in diesem Fall der hintere Teil der Behauptung) impliziert das G' eine Untergruppe ist, also folgende Eigenschaften nachzuweisen sind:
  1. das neutrale Element ist in G' enthalten
  2. für alle x und y aus G' ist x kuller y auch in G'
  3. und das Inverse existiert für jedes Element aus G'
[...]


Was die zu zeigenden Punkte anbelangt, hast du recht.
Aber schon mit dem neutralen Element geht's los:
Zitat:

Ok da dachte ich jetzt, das neutrale Element ist ja die Identische Abbildung und die ist ja demzufolge auch enthalten, da es das Element selber ist, [...]


Wieso ist das neutrale Element eine Abbildung? Und wieso gerade die identische Abbildung? Und wieso würde das implizieren, dass sie Element der nicht näher spezifizierten Teilmenge ist?

Ich fürchte, dass du allein wegen der Interpretation "Elemente sind Abbildungen" schief liegst (oder die Aufgabenstellung nicht vollständig angegeben hast) und nochmal nachdenken musst.

Zur Hilfe: Die einzigen beiden Infos über sind?

Die musst du konkret nutzen!
Alles weitere (unendliche Gruppe) machen wir dann später!

Mfg Michael
ollie3 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Beweis das G' eine Untergruppe ist
hallo,
es gilt ja hier zu beweisen, dass die hiier beschriebene teilmenge eine untergruppe bildet.
Dass wenn man 2 elemente verknüpft das ergebnis auch in der teilmenge liegt, ist ja schon
gegeben. Es ist also noch zu zeigen, dass es auch immer ein neutrales und inverses element gibt.
Das kann man elegant beweisen, wenn man weiss, das bei einer endlichen gruppe der ordnung
n für jedes element a immer gilt n*a=0. Das ist übrigens auch der springende punkt, warum das
bei unendlichen mengen nicht mehr funktioniert. Dann überleg mal weiter...
gruss ollie3
eisverticker Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von micha_L
Hallo,
....
Wieso ist das neutrale Element eine Abbildung? Und wieso gerade die identische Abbildung? Und wieso würde das implizieren, dass sie Element der nicht näher spezifizierten Teilmenge ist?

Ich fürchte, dass du allein wegen der Interpretation "Elemente sind Abbildungen" schief liegst (oder die Aufgabenstellung nicht vollständig angegeben hast) und nochmal nachdenken musst.

Zur Hilfe: Die einzigen beiden Infos über sind?

Die musst du konkret nutzen!
Alles weitere (unendliche Gruppe) machen wir dann später!

Mfg Michael

Ok da hab ich mich geirrt, war irgendwie der Meinung die angegeben Operation ist die Komposition, da wir da auch immer dieses Zeichen genommen haben.
Daher sind die einzigen Infos über G', das |G'|>0 und endlich ist

Zitat:
Original von ollie3
...
Das kann man elegant beweisen, wenn man weiss, das bei einer endlichen gruppe der ordnung
n für jedes element a immer gilt n*a=0. Das ist übrigens auch der springende punkt, warum das
bei unendlichen mengen nicht mehr funktioniert. Dann überleg mal weiter...
gruss ollie3

Ich weiß nicht so ganz wie ich die Gleichung interpretieren kann, denn n bzw. 0 müssen doch keine Elemente von G' sein, stehe bissel auf der Leitung vermute ich, komme gerade nicht weiter.
ollie3 Auf diesen Beitrag antworten »

hallo,
alsio, wir nehmen uns ein element aus der teilmenge und verknüpfen es
n-1 mal mit sich selbst, und wir wissen, das die zwischenergebnisse auch alle
in unserer teilmenge liegen. So stossen wir dann zum schluss auf das neutrale
element, und das wollten wir ja beweisen, dass das auch in unserer teilmenge
liegen muss. Ähnlich beweist man das mit dem inversen element.
gruss ollie3
eisverticker Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von ollie3
hallo,
alsio, wir nehmen uns ein element aus der teilmenge und verknüpfen es
n-1 mal mit sich selbst, und wir wissen, das die zwischenergebnisse auch alle
in unserer teilmenge liegen. So stossen wir dann zum schluss auf das neutrale
element, und das wollten wir ja beweisen, dass das auch in unserer teilmenge
liegen muss. Ähnlich beweist man das mit dem inversen element.
gruss ollie3


Danke bisher für die Antworten, das hat schon mal sehr geholfen.

Woher kommt diese Gleichung denn? Durch den Satz von Lagrange? Hab bei Wikpedia auch was von p-Gruppen gelesen.

Und wenn dann müsste ja das Inverse sein oder? denn
Ist das n eigentlich immer die Ordnung der Gruppe? hab irgendwo Ordnung des Elements gelesen, wüsste aber nicht was das sein sollte
 
 
ollie3 Auf diesen Beitrag antworten »

hallo,
das mit dem inversen element hast du genau richtig erkannt Freude
Und man spricht sowohl von der ordnung einer gruppe (das ist einfach die
anzahl der elemente) als auch von der ordnung eines gruppenelementes, das
ist die kleinste potenz, mit der ein gruppenelement potenziert gleich 1 wird.
gruss ollie3
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