Applicazione in $Z_n$

alfiere15
Buon pomeriggio! Ho questo esercizio:

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Per il punto 1), ho fatto così:
se $[x]_10 = [y]_10 Rightarrow 10 | x-y$, allora : $20 | lambda(x^2 +y^2) = lambda(x+y)(x-y) Rightarrow 2|lambda(x+y)$
Dunque, $2 |lambda or 2|x+y$
Giusto? C'è qualche errore? Come posso togliere la seconda condizione?
Ora, se $2|lambda$, allora $exists a in Z : lambda = 2a$, allora se $20|2a(x+y)(x-y) Rightarrow 10|a(x+y(x-y) Rightarrow 10|a or 10|x+y or 10|x-y$
Come posso procedere?

Risposte
dan952
A noi basta sapere quando $2\ | \lambda$ in modo che sia sempre ben definita e concludere $\lambda=2k$ con $k \in \mathbb{Z}$.

alfiere15
A noi hanno detto che, una volta trovato che $2|lambda$, dobbiamo tornare "indietro", cioè mostrare che tale condizione è anche sufficiente...

dan952
Infatti errore mio...

Poiché $10\ |\ x-y$ vuol dire che $x-y$ è pari questo implica che $x,y$ o sono entrambi pari o sono entrambi dispari in tutte i due i casi $x+y$ è pari e quindi $20| (x-y)(x+y)$ indipendentemente da $\lambda$. Questo implica che vale per ogni $\lambda \ in ZZ$

alfiere15
Quindi, la risposta finale è che l'applicazione è definita per ogni $lambda in Z$?

dan952
Yes

alfiere15
Ma la condizione che ho trovato all'inizio, $2|lambda$ dovrebbe essere necessaria... o no? Altrimenti non funzionerebbe l'implicazione necessaria...

dan952
È sufficiente non necessaria

Se $2\ |\ \lambda$ allora è ben definita, tuttavia se non è divisibile per 2 è ben definita lo stesso come abbiamo visto.

alfiere15
Ok! Benissimo! Avevo sbagliato l'implicazione...
Ora, come si può procedere per il punto 2?

dan952
Devi verificare che
$\psi_{\lambda}(x)+\psi_{\lambda}(x')=[\lambda x^2]_{20}+[\lambda x'^2]_{20}=\psi_{\lambda}(x+x')=[\lambda (x+x')^2]_{20}$
Ovvero che $20\ |\ \lambda [(x+x')^2-x^2-x'^2]=2\lambda x x'$ da cui $10\ |\ \lambda$ e questa è una condizione sufficiente ma anche necessaria infatti se 10 non divide $\lambda$ possiamo trovare $x,x'$ tali da non verificare l'uguaglianza.

alfiere15
Cioè, ad esempio, suppongo che $10$ non divide $lambda$ e prendo $x=2$ e $x$'$=3$.
Ottengo: $[4lambda]_(20) +[9lambda]_(20) = [13lambda]_(20) = [lambda(5)^2]_(20)$, ossia $[13lambda]_(20) = [25lambda]_(20)$, da cui $20 | 12lambda Rightarrow 10|6lambda Rightarrow 10|lambda$ assurdo.

dan952
Esatto

alfiere15
Ho capito.
Quindi, ora per rispondere alla terza domanda del quesito, mi basta verificare la definizione di omomorfismo solo per il prodotto. Giusto?

dan952
Sì

alfiere15
Quindi, ho:
$[lambda x^2]_(20) * [lambda y^2]_(20) = [lambda(xy)^2]_(20) Rightarrow [lambda^2 (xy)^2]_(20) = [lambda(xy)^2]_(20) Rightarrow 20 | (lambda^2 -lambda)(xy)^2 Rightarrow 20 |lambda or 20|(lambda -1) $
Corretto? E poi come posso procedere?

dan952
Quindi concludi che $\lambda=20k$ o $\lambda=1+20k$ ma non solo....può accadere che $5$ divide $λ$ e 4 divide $λ-1$ e viceversa

alfiere15
Non ho capito la tua osservazione su 5 e 4... :cry:

dan952
$20=4 \cdot 5|λ(λ-1)$ che implica le possibilità che ti scritto prima inoltre $(λ,λ-1)=1$ quindi non può succedere che 2 divide λ e λ-1

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