Endlichen Gruppen

Neue Frage »

Avalancher4 Auf diesen Beitrag antworten »
Endlichen Gruppen
Meine Frage:
Gegeben sei die achtelementige Menge Q8 = (+1, -1, +i, -i, +j, -j, +k, -k)
Zeigen Sie, dass es genau eine Verknüpfung °: Q8 x Q8 --> Q8 gibt, so dass (Q8, °) eine Gruppe ist und die neben den üblichen Vorzeichenregeln die folgenden Relationen erfüllt: i*i=j*j=k*k=i*j*k= -1.

Ich wäre euch sehr dankbar, wenn ihr mir mit dieser Aufgabe helfen könntet.

Meine Ideen:
ALso ich weiß schon welche Verknüpfung es zu einer Gruppe macht, doch ich weiß nicht wie ich das beweisen soll. Wäre euch für eure Hilfe sehr dankbar
Louis1991 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Eine Frage zu endlichen Gruppen
Hallo Avalancher4,

Ich würde es spontan einfach mit einer Wertetafel probieren. Da ja die Vorzeichenregeln erfüllt sein sollen, reicht eine 3x3 Tafel mit i, j, k - da die Produkte dieser untereinander dann schon alle anderen Produkte determinieren. Drei Einträge in der Tafel (i*i, j*j, k*k) hast du schon, die letzten 6 kriegst du vermutlich durch geschicktes links/rechtsmultiplizieren an ijk=-1.

lg
Avalancher4 Auf diesen Beitrag antworten »

Liege ich denn mit meiner Vermutung richtig, dass die richtige Vermutung die Multiplikation ist?
Wenn es die Multiplikation ist, dann ist doch j*j zum Beispiel nicht element der Menge Q8 oder?
Louis1991 Auf diesen Beitrag antworten »

Von welcher Multiplikation genau redest du? Das Ergebnis ist in der Tat die Multiplikation der Quaternionen.

Allerdings ist da j*j= -1 in Q8 (wie auch vorgegeben)
Avalancher4 Auf diesen Beitrag antworten »

also ist:
i*i=-1
i*j=1
i*k=1
j*i=1
j*j=-1
j*k=1
k*i=1
k*j=1
k*k=-1

reicht das als beweis, wenn ich das als verknüpfungstafel schreibe?
Louis1991 Auf diesen Beitrag antworten »

Das ist nicht richtig. Wie kommst du darauf, dass das gelten sollte?

Wenn das so stimmen würde, dann folgt aus

I) i*i = -1
II) i*j= 1

=> i*i = -i*j => i= -j

und damit wäre Q8 nicht achtelementig.

Vielmehr musst du versuchen mit i*j*k = -1 zu arbeiten.
Zum Beispiel folgt sofort -k= i*j*k*k = i*j*(k*k) = - i*j => i*j= k
 
 
Avalancher4 Auf diesen Beitrag antworten »

ahhhh, okay. jetzt habe ich es gerafft. danke, dass du mir es so ausführlich erklärt hast, ich hatte gerade echt nen hänger.

Eine letzte Frage könntest du mir beantworten: wie zeige ich bei einer endlichen Gruppe, dass diese abelsch ist?
Louis1991 Auf diesen Beitrag antworten »

Allgemein ist eine Gruppe abelsch, wenn für alle a, b in G gilt: a*b= b*a.
Bei dir wird das nicht der Fall sein, da z.B. i*j ungleich j*i.

Kriterien dafür, ob eine endliche Gruppe abelsch ist, gibt es viele:

z.B.
Ordnung(G)= p oder Ordnung(G) = p² mit p Primzahl => G abelsch
Die endlichen abelschen Gruppen sind genau die direkten Produkte von endlich vielen zyklischen Gruppen.
Falls für alle a, b in G gilt: (ab)² = a²b², dann ist G abelsch.
Und vieles mehr...

lg
Avalancher4 Auf diesen Beitrag antworten »

vielen dank für die hilfe!!!
DerWissMitBiss Auf diesen Beitrag antworten »

Reicht es als dann als Beweis die Verknüpfungstafel hinzuschreiben oder muss man noch das Inverse, so wie das neutrale Element aufzeigen?
Neue Frage »
Antworten »



Verwandte Themen

Die Beliebtesten »
Die Größten »
Die Neuesten »