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Bis Isomorphie 2 Gruppen Ordnung p2: Zp2 & Zp X Zp

Universität / Fachhochschule

Gruppen

Tags: Gruppen, Ordnung, Primzahl

 
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OhMeinP

OhMeinP aktiv_icon

14:39 Uhr, 03.12.2014

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Zeigen Sie, dass es für jede Primzahl p bis auf Isomorphie genau zwei Gruppen der Ordnung p2 gibt: p2 und pxp.


Zunächst muss man zeigen, dass p2pxp NICHT gilt.

Die Kardinalität dieser beiden Gruppen ist auf jedenfalls gleich groß. Ich weiß leider nicht, wie ich zeigen soll, dass diese beiden nicht isomorph zueinander sind. Wir haben in der Vorlesung noch gesehen, dass wenn die eine Gruppe abelsch ist, muss auch die andere Gruppe abelsch sein. Allerdings fehlt mir ja dafür wiederum die Gruppenverknüpfung...

Ich habe bereits einen Beweis im Netz gesehen, der folgendermaßen geht:
Da |p2|=p2 gibt es ein gp2 für das gilt |g|=p2pxpp2 NICHT pxp.

Mir ist nicht ersichtlich, warum dies beweist, dass p2 nicht isomorph zu pxp ist, noch, warum p2pxp ist.

Gibt es noch andere Wege, zu beweisen, dass die zwei Gruppe nicht isomorph zueinander sind?


zu dem restlichen Beweis weiß ich bereits, dass ich die Klassengleichung irgendwie anwenden muss, allerdings weiß ich nicht, wie mir das weiterhelfen kann... kann mir jemand helfen?

Viele Dank

Paul



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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

14:55 Uhr, 03.12.2014

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Der Beweis im Netz ist schlampig aufgeschrieben, aber die Idee ist richtig und einfach.
Für jedes Element a aus Zp×Zp gilt ap=0. Und in Zp2 gibt's Elemente a der Ordnung p2 (z.B. 1), für welche ap0 gilt. Das ist natürlich nicht vereinbar mit der Isomorphie, denn wenn f:Zp2Zp×Zp ein Isomorphismus wäre, hätten f(0)=0 und f(p)=f(p1)=pf(1)=0, also wäre f nicht injektiv.
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