Decomporre in prodotto diretto interno

dark121it
Salve a tutti,
ho dei problemi con il seguente

ESERCIZIO

Sia $G=U_{72}$. Decomporre $G$ in prodotto diretto interno di sottogruppi ciclici.
ciclici.

Svolgimento.

Notiamo che $72=2^{3}\cdot3^{2}$ e quindi $\mathbb{Z}_{72}\cong\mathbb{Z}_{2^{3}} xx \mathbb{Z}_{3^{2}}$
da cui segue $U_{72}\cong U_{2^{3}} xx U_{3^{2}}$.

Ora $|U_{3^{2}}|=\varphi(3^{2})=3^{2}-3^{2-1}=9-3 =6$. Quindi, essendo $U_{9}$ abeliano, risulta $U_{9}\cong\mathbb{Z}_{6}$. In particolare, risulta che $U_{9}$ è ciclico. Da un analisi degli ordini degli elementi
di $U_{9}$ segue che $U_{9}=<[2]_{9}>$.
Consideriamo ora $U_{8}$. Ragionando come prima, otteniamo che $|U_{8}|=2^{3}-2^{2}=8-4=4$ e quindi, essendo $U_{8}$ abeliano, risulta $U_{8}$ isomorfo a $\mathbb{Z}_{4}$ oppure a $\mathbb{Z}_{2} xx \mathbb{Z}_{2}$. Esaminando gli ordini
di $U_{8}$, scopriamo che $U_{8}$ non ammette elementi di periodo $4$, e quindi $U_{8}\cong\mathbb{Z}_{2} xx \mathbb{Z}_{2}$. Inoltre da un esame degli ordini di $U_{8}$ ne ricaviamo che
$U_{8}=<[3]_{8}>\oplus<[5]_{8}>\cong<[3]_{8}> xx <[5]_{8}>$.
In definitiva $U_{72}\cong U_{8} xx U_{9}\cong <[3]_{8}> xx <[5]_{8}> xx <[2]_{9}>$.

Ora non riesco a capire come risalire ai sottogruppi di $U_{8}$... :smt017

Risposte
j18eos
"dark121it":
...Notiamo che $72=2^{3}\cdot3^{2}$ e quindi $\mathbb{Z}_{72}\cong\mathbb{Z}_{2^{3}} xx \mathbb{Z}_{3^{2}}$
da cui segue $U_{72}\cong U_{2^{3}} xx U_{3^{2}}$...
Sarebbe meglio scrivere \(\mathbb{Z}_{72}=\mathbb{Z}_{2^3}\oplus\mathbb{Z}_{3^2}\)... ma il seguito non capisco come lo giustifichi!

Chiariamo che \(U_m\) è il gruppo degli interi modulo \(m\) invertibili rispetto al prodotto?

dark121it
Sì. In realtà ho fatto un errore: avrei dovuto scrivere
$U_8 = <[3]_8> \odot <[5]_8>$
e non
$U_8 = <[3]_8> \oplus <[5]_8>$

Ovviamente $U_n$ è moltiplicativo!

Cos'altro non ti torna?

dark121it
Sembra che il solo fatto di scrivere su questo forum mi faccia venire nuove idee!
Ho risolto! Grazie lo stesso a tutti! ;)

j18eos
"dark121it":
...Grazie lo stesso a tutti! ;)
Prego, anche se ti ho risposto solo io. :lol:

dark121it
In effetti... allora grazie a te! :)

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