Problemino con i sottogruppi ciclici

giovi61
Salve,
ho un esercizio apparentemente banale (ma per me non lo è) che non so risolvere:

Allora date le seguenti permutazioni in S8 devo trovare :
1) struttura in cicli disgiunti
2) il segno
3) sottogruppo ciclico in S8 da esso generato

| 1 2 3 4 5 6 7 8 |
| 3 5 4 1 6 2 8 7 |

la prima e seconda domanda sono banali, il problema invece ce l'ho con il sottogruppo ciclico.
Non so proprio come approcciare.
Spero che qualcuno mi sappia dare la dritta che cerco.
grazie in anticipo

Risposte
adaBTTLS1
benvenuto/a nel forum.

quella scrittura dovrebbe essere una matrice 2x8, e ti dice che 1 va in 3, 3 va in 4, 4 va in 1, dunque chiude il ciclo (134),
2 va in 5, 5 va in 6, 6 va in 2, chiude il ciclo (256),
7 va in 8 e 8 va in 7, dunque il ciclo è (78)
la permutazione, come prodotto di cicli disgiunti, si può scrivere dunque (134)(256)(78).
quale potenza di tale permutazione è l'identità? m.c.m.(3,3,2)=6 ...

prova un po' a ragionare ed a continuare da solo. facci sapere. ciao.

mistake89
considera anche i periodi dei singoli cicli disgiunti

giovi61
Niente da fare, non ci ho capito niente.
Sono disperato :smt022
Datemi qualche altro indizio per favore!!!

adaBTTLS1
facci capire dove trovi difficoltà.
come leggi la scrittura del testo e come interpreti la permutazione?

giovi61
Vediamo se riesco a farti capire dove trovo la difficoltà.
Sn è un gruppo che possiamo anche chiamare gruppo delle permutazioni su n elementi (giusto?).
Una permutazione è una biiezione, quindi S8 è un gruppo di permutazioni su 8 elementi.
Trasformare la scrittura in prodotto di cicli disgiunti è semplice e l'ho già fatto e il risultato come anche te mi hai suggerito è (134)(256)(78).
Il sottogruppo che devo trovare dovrebbe essere definito in modo tale che a sia il generatore e che a^n dovrebbe dare come risultato comunque un elemento che appartiene al gruppo (che è S8). Qui mi perdo.
Mi hai suggerito:
quale potenza di tale permutazione è l'identità? m.c.m.(3,3,2)=6 ... , ma purtroppo non riesco a capire

mistake89 mi ha anche suggerito di considerare i periodi dei singoli cicli disgiunti, ma non riesco lo stesso a vedere la connessione.
A questo punto ti chiederei di darmi la soluzione, magari corredata di una semplice spiegazione. Forse analizzandola riuscirò a capirci qualcosa (spero!).

adaBTTLS1
mettendo insieme quello che non hai capito del mio suggerimento ed il suggerimento di mistake89, ti suggerisco ora di fare un semplice ed utile esercizio:
sei in grado di scrivere le potenze di (134), (256), (78) ?

giovi61
E' questo che non capisco!!! :smt021

giovi61
sento che stai per farmi fare la svolta ..... :)

adaBTTLS1
bene, abbiamo centrato il problema. aspetto novità.

giovi61
Allora vediamo un po', i periodi dei singoli cicli sono 3, 3, 2.
per calcolare il periodo del gruppo devo fare il m.c.m. che è 6? e poi?

adaBTTLS1
adesso che altro ti serve?
riparti dalle definizioni che per me sono un vago ricordo ma per te dovrebbero essere "pane quotidiano".
se non ti sono chiare, riportale. che cos'è il segno di una permutazione? che cosa caratterizza un gruppo?

mistake89
pensa anche a cosa significa periodo di un elemento...
inoltre sai che $sigma^n$ $=gamma_1^n gamma_2^n...gamma_m^n$ dove $gamma_i$ sono i cicli disgiunti?

a questo punto dovresti essere in grado facilmente di concludere

giovi61
vediamo un po' ho approfondito un po' gli studi
allora ripartiamo dai cicli disgiunti ricavati: (134)(256)(78)
(134) significa 1->3 -> 4 -> 1 ; la sua potenza (correggetemi se sbaglio) è: (134), (143) ed e (el.neutro)
(256), (265) ed e, mentre (78) ed e.
abbiamo quindi
$s^2 = (134)^2 (256)^2 (78)^2 = (143)(265)e
$s^3 = (134)^3 (256)^3 (78)^3 = e e (78)
$s^4 = (134)^4 (256)^4 (78)^4 = (134)(256)e
$s^5 = (134)^5 (256)^5 (78)^5 = (143)(265)(78)
$s^6 = (134)^6 (256)^6 (78)^6 = e e e = e$
dove vediamo che appunto l'elemento neutro appare quando $s^6$
Fin qui è diventato abbastanza chiaro.
Ora se devo dare risposta alla domanda : determinare il sottogruppo ciclico in S8 generato dalla matrice delle permutazioni, come lo devo scrivere? Qual'è il generatore ?

adaBTTLS1
ti sei dato la risposta anche sul segno della permutazione?

$s$ con tutte le sue potenze devono far parte dello stesso sottogruppo, ma quelle distinte sono appunto 6 e tra esse c'è l'elemento neutro, e inoltre per ognuno di tali elementi c'è anche l'inverso: ti è chiaro? qual è l'inversa della permutazione $s$ ? e della $s^2$ ? ...

giovi61
(14)(13)(26)(25)(78) 5 permutazioni,disparo, segno -1. Giusto?
L'inversa di s è (431)(652)(87) (??)
di $s^2 (341)(562)e$ (?????)
però sto' perdendomi di nuovo...
ma a che serve in questo caso il segno?

certo che ce ne hai di pazienza co ' sto capoccione :-)

adaBTTLS1
sì, le "trasposizioni" sono 5, dunque è una permutazione dispari.
si può anche vedere che un ciclo di lunghezza 3 è pari, un ciclo di lunghezza 2 è dispari.
per le inverse, non c'entra nulla il segno.
riprendi la definizione di elemento inverso, e vedi anche perché è importante cercare le inverse (a proposito di gruppi...).

... la pazienza non mi manca ... :-D :oops: :D
se sono riuscita a farti studiare e a farti arrivare "da solo" alle risposte, è una soddisfazione! :smt038

mistake89
in realtà l'hai già risolto l'esercizio ma non ti sei reso conto di averlo fatto!

se la tua permutazione la chiami $sigma$ il gruppo $$=${sigma^n|n in NN}$
non ti resta che mettere insieme i pezzi che hai scritto... l'esercizio l'hai già risolto ti ripeto

giovi61
vuoi forse dire <6>? :oops:

adaBTTLS1
che intendi per <6> ?
la risposta è $$ o $$ a seconda di come chiami la tua permutazione.
sono $6$ permutazioni distinte, $s^6=e$ che è l'identità, oltre a questa $s^3$ è anch'essa inversa di se stessa, $s^2$ e $s^4$ tra loro inverse, $s$ ed $s^5$ tra loro inverse. poiché tutte le potenze di $s$ devono appartenere al sottogruppo, poiché tra esse c'è l'elemento neutro ed ogni elemento ha un suo inverso, per questo le $6$ permutazioni formano un gruppo (con l'operazione di composizione). ci sei?

giovi61
Adesso mi è tutto più chiaro, se mi aveste dato subito la risposta non ci avrei capito probabilmente niente!
siete stati genitlissimi ad aiutarmi ad affrontare questa odissea.
Vi ringrazio e vi dico già da ora che se avrò ancora dubbi su qualche altro problema (e ne avrò di sicuro...) mi farò sentire di nuovo.
Grazie grazie e ancora grazie :smt026

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