Что такое порождающий элемент
Порождающее множество группы
Содержание
Свободная группа
Наиболее общая группа, порождённая множеством S это группа, свободно порождённая S. Каждая группа, порождённая S, изоморфна факторгруппе такой группе — свойство, используемое для задания групп.
Смотрите также
Внешние ссылки
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Порождающее множество группы» в других словарях:
Глоссарий теории групп — Группа (математика) Теория групп … Википедия
Мультипликативная группа кольца вычетов — Приведённая система вычетов по модулю m множество всех чисел полной системы вычетов по модулю m, взаимно простых с m. Приведённая система вычетов по модулю m состоит из φ(m) чисел, где φ(·) функция Эйлера. В качестве приведённой системы вычетов… … Википедия
Свободная группа — Граф Кэли свободной группы образованной двумя элементами a и b В математике, а именно, в теории групп, группа … Википедия
КОНЕЧНО ПОРОЖДЕННАЯ ГРУППА — группа G, обладающая конечным порождающим множеством М= <а 1. ad>. Состоит из всевозможных произведений где Если Мсодержит dэлементов, то Gназ. d n орожденной. Из любого порождающего множества К. п. г. можно выбрать конечное порождающее… … Математическая энциклопедия
ЭРГОДИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ — Введение Э. т. (метрическая теория динамических систем) раздел теории динамических систем, изучающий их статистич. свойства. Возникновение Э. т. (1 я треть 20 в.) было стимулировано попытками доказать эргодическую гипотезу (термин введён П. и Т.… … Физическая энциклопедия
КОБОРДИЗМ — кобордизмов теория, обобщенная теория когомологий, определенная спектрами пространств Тома и связанная с различными структурами в стабильном касательном или нормальном расслоении к многообразию. Теория К. двойственна (в смысле S двойственности… … Математическая энциклопедия
Дело Pussy Riot — … Википедия
УНИТАРНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ — топологической группы представление топологич. группы унитарными операторами в гильбертовом пространстве. Теория У. п. один из наиболее разработанных разделов теории представлений топологич. групп, что связано как с его многочисленными… … Математическая энциклопедия
Казахстан — Республика Казахстан, гос во на 3. Азии. В основе названия Казахстан самоназвание коренного населения казахи. Элемент названия стан страна, земля, область имеет ираноязычное происхождение и широко распространен на Востоке. Географические названия … Географическая энциклопедия
Ада (язык программирования) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ада. Ада Семантика: мультипарадигменный: конкурентное, обобщённое, императивное, объектно ориентированное, распределённое программирование Тип исполнения: компилируемый Появился в: 1980 … Википедия
Первообразные корни и индексы. Порождающий элемент и дискретный логарифм.
В этом параграфе рассмотрены теоретико-числовые основы, ведущие к задачам дискретного логарифмирования над конечным полем, а также приведены некоторые приложения теории конечных групп к таким вопросам как тесты на простоту и построение простых чисел.
Основные понятия и теоремы.
При (a,m)=1 существуют положительные γ с условием a γ ≡1(mod m). Наименьшее из таких γ называется показатель, которому a принадлежит по модулю m.
В том, что такие γ существуют, можно убедиться, вспомнив теорему Эйлера (γ=φ(m)).
Докажем несколько важных теорем, описывающих свойства Om(a):
Теорема 1.
Действительно, из того, что a l ≡a k (mod m), 0 ≤ k l — k ≡1(mod m), 0 γ ≡a β (mod m) γ≡β(mod δ).
Пусть теперь γ≡β(mod δ) Тогда, по теореме делимости, найдутся такие числа q, w, r: 0 ≤ r δ ≡1(mod m) следует, что
Что и требовалось доказать.
Теорема 3.
Следует из Теоремы 2 при β=0 и из теоремы Эйлера (a φ ( m ) ≡1(mod m)).
Последняя теорема также может быть доказана как следствие из теоремы Лагранжа (порядок любого элемента в группе делит порядок группы) применительно к группе Um.
Числа, принадлежащие показателю φ(m) (если они существуют), называются первообразными корнями по модулю m.
Если существует первообразный корень по модулю m, то мультипликативная группа Um является циклической группой.
Доказательство очевидным образом следует из вышесказанного.
2: 2 0 =1, 2 1 =2, 2 2 =4, 2 3 =8, 2 4 =5, 2 5 =10, 2 6 =9, 2 7 =7, 2 8 =3, 2 9 =6, 2 10 =1. O11(2)=10.
3: 3 0 =1, 3 1 =3, 3 2 =9, 3 3 =5, 3 4 =4, 3 5 =1. O11(3)=5.
4: 4 0 =1, 4 1 =4, 4 2 =5, 4 3 =9, 4 4 =3, 4 5 =1. O11(4)=5.
5: 5 0 =1, 5 1 =5, 5 2 =3, 5 3 =4, 5 4 =9, 5 5 =1. O11(5)=5.
6: 6 0 =1, 6 1 =6, 6 2 =3, 6 3 =7, 6 4 =9, 6 5 =10, 6 6 =5, 6 7 =8, 6 8 =4, 6 9 =2, 6 10 =1. O11(6)=10.
7: 7 0 =1, 7 1 =7, 7 2 =5, 7 3 =2, 7 4 =3, 7 5 =10, 7 6 =4, 7 7 =6, 7 8 =9, 7 9 =8, 7 10 =1. O11(7)=10.
8: 8 0 =1, 8 1 =8, 8 2 =9, 8 3 =6, 8 4 =4, 8 5 =10, 8 6 =3, 8 7 =2, 8 8 =5, 8 9 =7, 8 10 =1. O11(8)=10.
9: 9 0 =1, 9 1 =9, 9 2 =4, 9 3 =3, 9 4 =5, 9 5 =1. O11(9)=5.
10: 10 0 =1, 10 1 =10, 10 2 =1. O11(10)=2.
Действительно, порядки всех элементов делят порядок группы. При этом в группе U11 нашлись порождающие элементы, причем не один, а четыре. Это 2, 6, 7 и 8. Однако не во всех группах Um существуют порождающие элементы, убедимся в этом на следующем примере:
3: 3 0 =1, 3 1 =3, 3 2 =1. O8(3)=2.
5: 5 0 =1, 5 1 =5, 5 2 =1. O8(5)=2.
7: 7 0 =1, 7 1 =7, 7 2 =1. O8(7)=2.
Итак, в группе U8 нет порождающего элемента.
Возникает вопрос – в каких группах Um порождающий элемент существует, а в каких – нет, и как найти порождающий элемент? На этот вопрос ответим в следующих пунктах данного параграфа.
6.2. Существование первообразных корней по модулю p.
Лемма 1.
Om(x)=ab Om(x a )=b.
Лемма 2.
Om(x)=a, Om(y)=b, (a,b)=1 Om(xy)=ab.
Доказательства этих лемм не представляют принципиальной сложности, поэтому предоставляются читателю в качестве упражнения.
Теорема 1 (Критерий Люка).
Тогда, согласно Лемме 1, Op(η)= , где η=
.
Согласно Лемме 2, Op(g)=τ= , где g=η1η2…ηk.
Поэтому, согласно Теореме 3, п.1, τ\(p—1).
Теорема (о существовании первообразного корня по модулю p α )
Пусть g – первообразный корень по модулю p, тогда существуют такое число t, что u= не делится на p, и тогда g+pt – первообразный корень по модулю p α
α>1.
Число u, заданное условием, является целым в силу теоремы Ферма. Действительно, поскольку g Up, то (g,p)=1
(g+pt,p)=1
по теореме Ферма, (g+pt) p —1 ≡1(mod p)
p\((g+pt) p —1 –1).
где если t пробегает Zp, то и u пробегает Zp (полную систему вычетов по модулю р). Поэтому существует такое t Zp, для которого u не делится на p. При таком t из (*) получаем:
Теорема 2.
Доказанные теоремы вкупе с теоремой о существовании первообразных корней по модулю p позволяют сделать следующий
p=71, наименьший первообразный корень по модулю 71 есть 7.
Найти первообразный корень по модулю 71 α и 2·71 α для всех α.
Согласно Теореме 1, нужно найти такое t, чтобы (g+pt) p — 1 —1 0(modp 2 ).
Будем перебирать t:
7 70 —1 mod 5041 = (7 10 ) 7 –1 mod 5041 = 2814 7 —1 mod 5041 =
= (2814 2 ) 3 ·2814—1 mod 5041 = 4226 2 ·4226·2814—1 mod 5041=
= 3854·4226·2814 –1 mod 5041 = 1562 ≠ 0.
Итак, 7 – первообразный корень по модулю 71 α для всех α.
Вообще говоря, нам повезло, первое же испытанное число t подошло. В другом случае, возможно, пришлось бы перебирать несколько t, прежде чем отыскали бы первообразный корень.
Разумеется, мы не отыскали все первообразные корни по данному модулю. Алгоритмы нахождения их весьма трудоемки, особенно тогда, когда требуется найти все или несколько первообразных корней.
Дата добавления: 2015-11-28 ; просмотров: 1891 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Реферат: Образующие элементы в различных группах
Название: Образующие элементы в различных группах Раздел: Рефераты по информатике Тип: реферат Добавлен 19:56:05 03 июня 2011 Похожие работы Просмотров: 783 Комментариев: 20 Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать | |||||||||||||
Группа | Граф |
Элемент | Вершина |
Образующая | Направленные ребра одного «цвета» |
Слово | Путь |
Умножение элементов | Последовательное прохождение путей |
Слово, представляющее элемент I | Замкнутый путь |
Разрешимость уравнения rx = s | Сеть связна |
Таким образом, конкретная группа может быть определена при помощи графической схемы (сети), составленной из направленных отрезков и обладающей основными свойствами, которыми (как мы установили) должен обладать граф группы. Внутренней структурой такой сети группа вполне определяется, т.к. нам известно, каким образом последовательному прохождению путей должно соответствовать умножение элементов группы.[25] А из приведенных выше соответствий видно, что образующая в группе соответствует направленным ребрам одного «цвета» в графе, а каждый элемент группы соответствует вершинам в графе.
1. Введение в теорию групп / П. С. Александров — М.: Издательство «Наука», 1980. — С. 144.
2. Группы и их графы / И. Гроссман, В. Магнус; под ред. В. Е. Тараканова — М.: Издательство «Мир», 1971. — С. 245.
3. Курс алгебры / Э. Б. Винберг— 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во «Факториал Пресс», 2001— С. 544.
4. Лекции по математике. Т. 8 / Теория групп: учебн. пособие / В. Босс — М.: КомКнига, 2007. — С. 216.
5. Линейная алгебра и некоторые приложения / Л. И. Головина. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство «Наука», 1979. — С. 392.
6. Основы теории групп / М. И. Каргаполов, Ю. И. Мерзляков. — 3-е изд., перераб. и доп.— М.: Наука, 1982.— С. 288.
7. Теория групп / А. Г. Курош. — М.: Издательство «Наука», 1967. — С. 648.
8. Группа (математика) // Википедия / Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. ¾ Режим доступа: http://ru.wikipedia.org
[1] Множество М с одной бинарной алгебраической операцией принято теперь называть группоидом .
[2] Теория групп / А. Г. Курош. — М.: Издательство «Наука», 1967. — С. 16–17.
[3] Линейная алгебра и некоторые приложения / Л. И. Головина. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство «Наука», 1979. — С. 274–276.
[4] Группа (математика) // Википедия / Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. ¾ Режим доступа: http://ru.wikipedia.org
[5] Линейная алгебра и некоторые приложения / Л. И. Головина. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство «Наука», 1979. — С. 272–275.
[6] Группы и их графы / И. Гроссман, В. Магнус; под ред. В. Е. Тараканова — М.: Издательство «Мир», 1971. — С. 78.
[7] Группы и их графы / И. Гроссман, В. Магнус; под ред. В. Е. Тараканова — М.: Издательство «Мир», 1971. — С. 78.
[9] Группы и их графы / И. Гроссман, В. Магнус; под ред. В. Е. Тараканова — М.: Издательство «Мир», 1971. — С. 59–61.
[10] Введение в теорию групп / П. С. Александров — М.: Издательство «Наука», 1980. — С. 61.
[11] Введение в теорию групп / П. С. Александров — М.: Издательство «Наука», 1980. — С. 62.
[12] Теория групп / А. Г. Курош. — М.: Издательство «Наука», 1967. — С. 43–44.
[13] Лекции по математике. Т. 8 / Теория групп: учебн. пособие / В. Босс — М.: КомКнига, 2007. — С. 107.
[14] Транспозиция — операция перемещения двух элементов перестановки.
[15] Элементарной матрицей называется матрица, полученная из единичной матрицы в результате одного из следующих элементарных преобразований:
Умножение строки (столбца) матрицы на скаляр
Прибавление к какой либо строке (столбцу) матрицы другой строки (столбца), умноженный на скаляр . Элементарные преобразования матрицы — это такие преобразования матрицы, в результате которых сохраняется эквивалентность матриц. Таким образом, элементарные преобразования не изменяют множество решений системы линейных алгебраических уравнений, которую представляет эта матрица.
[16] Курс алгебры / Э. Б. Винберг— 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во «Факториал Пресс», 2001— С. 164–166.
[17] Основы теории групп / М. И. Каргаполов, Ю. И. Мерзляков. — 3-е изд., перераб. и доп.— М.: Наука, 1982.— С. 27–28.
[18] Введение в теорию групп / П. С. Александров — М.: Издательство «Наука», 1980. — С. 55–56.
[19] Линейная алгебра и некоторые приложения / Л. И. Головина. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство «Наука», 1979. — С. 276.
[20] Группы и их графы / И. Гроссман, В. Магнус; под ред. В. Е. Тараканова — М.: Издательство «Мир», 1971. — С. 59–60.
[22] Теория групп / А. Г. Курош. — М.: Издательство «Наука», 1967. — С. 41.
[25] Группы и их графы / И. Гроссман, В. Магнус; под ред. В. Е. Тараканова — М.: Издательство «Мир», 1971. — С. 62–77.
- что такое утка на судне
- к какому врачу записаться при грибке ногтя на ногах