Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Overig

Samenvatting Groepentheorie

Beoordeling
4.0
(2)
Verkocht
5
Pagina's
6
Geüpload op
17-01-2015
Geschreven in
2014/2015

Een overzicht van de belangrijke begrippen en stellingen van Groepentheorie aan de UU. Het is gebaseerd op het boek Groups and Symmetry, Armstrong maar geen perfecte samenvatting van het boek.

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

1 Group Theory
1.1 Basic Concepts
Groups : A group is a set G together with an operation on G which satisfies:
Associativity; (xy)z = x(yz) ∀x, y, z ∈ G
There exists a unique identity element e ∈ G such that xe = x = ex ∀x ∈ G.
Each element x of G has a unique inverse x−1 ∈ G such that x−1 x = e = xx−1 .

−1 −1
For x1 , x2 , . . . , xn ∈ G holds (x1 x2 . . . xn )−1 = x−1
n . . . x2 x1 . We will denote
m copies of x as xm and n copies of x−1 as x−n . For m, n ∈ Z, xm xn = xm+n
and (xm )n = xmn with x0 = e.

Abelian Groups : A group is abelian (commutative) if xy = yx ∀x, y ∈ G.

Dihedral Groups : A dihedral group is the group of symmetries of a regu-
lar polygon (flat plates of n ≥ 3 equal sides for n ∈ Z) denoted by Dn . Let
r be a rotation of 2π/n through the axis perpendicular to the plate and s a
rotation of π about an axis in the plane of the plate. Then the elements of Dn
are: e, r, r2 , . . . , rn−1 , s, rs, r2 s, . . . , rn−1 s with rn = e, s2 = e and sr = r−1 s.
The infinite dihedral group D∞ is the group G consisting of the set of func-
tions from the real line to itself that preserve distance and sends the integers
among themselves.

Order : The order of a finite group is the number of elements in the group,
denoted by |G|.

Subgroup : A subgroup of a group G is a subset of G which forms a group
under the operation of G. If H is a subgroup of G we write H < G. For an el-
ement x ∈ G, the subgroup generated by x, < x > is the set of all powers of x.

Theorem 5.1 : A subset H is a subgroup of G if and only if xy −1 ∈ H
whenever x, y ∈ H.

Theorem 5.2 : The intersection of two subgroups of a group is itself a
subgroup.

Cyclic Groups : If there is an element x ∈ G that generates all of G
then G is a cyclic group.

Theorem 5.3 : Every subgroup of a cyclic group is cyclic.

1

,Words : Let x1 , . . . , xk ∈ X, X < G and m1 , . . . , mk ∈ Z. A word in
mk
the elements of X is xm 1 m2
1 x2 . . . xk . The collection of all words is a sub-
group of G. This group is called the subgroup generated by X and if it fills
out all of G, X is called a set of generators for G.

Permutations : A permutation of X is a bijection from X to itself. The
collection of all permutations of X forms the group SX . The non-abelian
group of permutations of n positive integers is denoted Sn , the symmetric
group.
An element of Sn is called odd if it consists of an odd number of transposi-
tions, idem for even. The even permutations of Sn form the alternating group
An . The 3-cycles generate An .

Cyclic Permutation : A ”k-cycle” (a1 , a2 , . . . , ak ) sends a1 to a2 , a2 to
a3 etc. A 2-cycle is called a transposition. The transpositions of Sn generate
Sn as do (12), (13), . . . , (1n).

Isomorphisms : The notion of similarity in group theory is expressed
through isomorphisms. Two groups G and G0 are isomorphic if there ex-
ists a bijection φ from G to G0 such that φ(xy) = φ(x)φ(y), ∀x, y ∈ G. To
indicate that two groups are isomorphic we write: G ∼ = G0 and G and G0
have the same order. An isomorphism sends the identity of G to that of G0
and sends inverses to inverses.
If H < G, then φ(H) < G0 . Furthermore, an isomorphism preserves the order
of an element. Compositions of isomorphisms are also isomorphisms. Exam-
ples are; cube ∼= S4 ∼= octahedron, tetrahedron ∼
= A4 and dodecahedron ∼ =

A5 = isocahedron.

Cayley’s Theorem : Let G be a group, then G is isomorphic to a sub-
group of SG . If G is finite, it is isomorphic to a subgroup of Sn .

Matrix Groups : The set of all invertible n × n matrices (so det(A) 6= 0)
with entries in R forms the General Linear Group GLn . The set of orthogonal
matrices (At A = In ) forms the Orthogonal Group On . The elements of On
with det(A) = 1 form the Special Orthogonal Group SOn . The elements of
O2 with determinant 1 represent a rotation, the others represent a reflection.




2

, 1.2 Groups and Order
Direct Product : The direct product G × H of two groups G and H is a
group consisting of the ordered pairs (g, h), g ∈ G and h ∈ H with multipli-
cation defined as: (g, h)(g 0 , h0 ) = (gg 0 , hh0 ). If G and H are abelian, then so
is G × H and |G × H| = |G||H|.

Theorem 10.1 : Zm × Zn is cyclic if and only if the highest common factor
of m and n is 1.

Theorem 10.2 : If H and K are subgroups of G for which HK = G,
H ∩ K = e and hk = kh, ∀h ∈ H, k ∈ K, then G ∼
= H × K. Note that
HJ = {hj | h ∈ H, j ∈ J}.

Lagrange’s Theorem : The order of a subgroup of a finite group is al-
ways a divisor of the order of the group. If p is a prime divisor of the order
of the group, then the group contains a subgroup of order p.

Corollary 11.2 : The order of every element of G is a divisor of |G|.

Corollary 11.3 : If |G| is prime, G is cyclic.

Corollary 11.4 : If x ∈ G, then x|G| = e.

Relatively prime : Two integers n, m are relatively prime if the high-
est common factor (divisor) is 1.

Euler’s Totient Function : Euler’s totient function φ(n) denotes the num-
ber of integers that are relatively prime to n.

Euler’s Theorem : If the highest common factor of x and n is 1, then
xφ(n) ∼
= 1 mod(n).

Fermat’s Little Theorem : If p is prime and if x is not a multiple of
p, then xp−1 ∼
= 1 mod(p).

Cauchy’s Theorem : If p is a prime divisor of |G|, then G contains an
element of order p.

Theorem 13.2 : A group of order 6 is either isomorphic to Z6 or D3 .



3

Geschreven voor

Instelling
Studie
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
17 januari 2015
Aantal pagina's
6
Geschreven in
2014/2015
Type
OVERIG
Persoon
Onbekend

Onderwerpen

$5.38
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Beoordelingen van geverifieerde kopers

Alle 2 reviews worden weergegeven
8 jaar geleden

9 jaar geleden

4.0

2 beoordelingen

5
1
4
0
3
1
2
0
1
0
Betrouwbare reviews op Stuvia

Alle beoordelingen zijn geschreven door echte Stuvia-gebruikers na geverifieerde aankopen.

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
RichardSchoonhoven Universiteit Utrecht
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
60
Lid sinds
11 jaar
Aantal volgers
34
Documenten
18
Laatst verkocht
1 jaar geleden

3.3

6 beoordelingen

5
1
4
2
3
2
2
0
1
1

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen