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Halbgruppen Monoide und Gruppen

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Algebraische Zahlentheorie

Elementare Zahlentheorie

Tags: Algebraische Zahlentheorie, Elementare Zahlentheorie, Gruppen, Halbgruppen, Monoid

 
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trunksen

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18:30 Uhr, 24.04.2010

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Die Aufgabe besteht darin, die Strukturen daraufhin zu untersuchen ob sie eine Gruppe, Halbgruppe oder ein Monoid sind!

Also, man hat gegeben:

Eine Menge U und eine Potenzmenge X=P(U) mit X = { A : A U }

und die Verknüpfung:

a) A B = A B



b) A B = A B

zu a)

1) Es hat nur eine Verknüpfung, also ist es einmal eine Halbgruppe

2) Es gibt eine neutrales Element (eine Menge A mit dem Durschnitt 0 => ergibt A oder?)

3) Es ist kommutativ (also gibt es inverse => A B = B A )

Da diese drei Bedingungen gegeben sind, ist es eine Gruppe oder?

b)

Hier ist es ähnlich

1) nur eine Verknüpfung

2) neutrales Element (A vereinigt 0 => A)

3) kommutativ => A vereinigt B = B vereinigt A

Also auch eine Gruppe.


Habe ich dies richtig verstanden?
Ich bin mir nur bei a) nicht ganz sicher, ob es auch ein neutrales Element gibt!

Es ist ja so:

eine Verknüpfung => Halbgruppe

eine Verknüpfung und neutrales Element => Monoid

eine Verknüpfung, neutrales Element und alle Elemente invertierbar => Gruppe

Was ist jetzt, wenn es invertierbar ist, eine Verknüpfung gibt, aber kein neutrales Element?

Ist es dann eine Halbgruppe?

mfg trunksen!



Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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19:00 Uhr, 24.04.2010

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hi

kannst du bitte , die Definitionen von Gruppe, Halbgruppe und Monoid posten ?
trunksen

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19:45 Uhr, 24.04.2010

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Klar!

Eine Halbgruppe ist eine Menge mit einer Verknüpfung ( x , y ) x y

Eine Halbgruppe mit neutralen Element n => x n = x ist ein Monoid

Ein Monoid, indem jedes Element invertierbar ist y x = x y ist eine Gruppe

mfg trunksen

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19:56 Uhr, 24.04.2010

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hmmm hat der wirklich die Halbgruppe so definiert ? siehe Bild. und ich habe einen Satz oben von dir gelesen " Was ist jetzt, wenn es invertierbar ist, eine Verknüpfung gibt, aber kein neutrales Element?" ohne das neutrale Element gibt es keinen inversen !!
für das neutrale gilt ae=ea=a für das inverse von a gilt aa-1=e

Bildschirmfoto4
trunksen

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20:11 Uhr, 24.04.2010

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Ok danke!

Heißt das jetzt, dass Fall a) eine Halbgruppe und Fall b) eine Gruppe ist, oder habe ich da immer noch etwas nicht ganz verstanden?

mfg trunksen
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20:18 Uhr, 24.04.2010

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du sollst die Verknüpfung auf Assoziativität prüfen zu a:
gilt für Ab und CXA(BC)=(AB)C?
trunksen

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20:25 Uhr, 24.04.2010

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> Ab und C∈X→A⋂(B⋂C)=(A⋂B)⋂C

Erinnert mich irgendwie an das Venn-Diagramm ;-)

mhm....Aber das dürfte das gleiche sein! Also ist es assoziativ!

Wo ich mir eben nicht ganz sicher bin, ist ob A⋂0 =A?

Wenn das zutrifft ist es eine Gruppe !

mfg trunksen
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20:36 Uhr, 24.04.2010

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nein nein da die leere Menge eine Teilmenge jeder Menge ist gilt AΦ=Φ
Frage beantwortet
trunksen

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17:36 Uhr, 26.04.2010

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Ah ok, also ist es eine Halbgruppe!

Na dann vielen Dank!

mfg trunksen
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18:42 Uhr, 26.04.2010

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hmmm die hat aber ein neutrales weil alle Mengen von X teilmengen von U sind , es gilt ja
AU=UA=A
@ Edit und AX gilt auch A(U\A)=U
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ps1000

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10:13 Uhr, 27.04.2010

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kann mir das jemand "langsam" erklären - ich komme da gar nicht weiter und brauche diese Beispiele auch ...

mfg
trunksen

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13:09 Uhr, 27.04.2010

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Achso, ist das durch die Angabe X=P(U) gegeben?

> Edit und ∀A∈X gilt auch A⋂(U\A)=U

Das kommt dadurch, dass A eine Teilmenge von U ist oder?

Heißt das A⋂U = U⋂A ,dass es auch kommutativ ist, oder muss man die Invertierbarkeit
bezüglich der Verknüpfung A⋂B untersuchen?

Lg trunksen


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hagman

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16:35 Uhr, 27.04.2010

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OK, nochmal ganz langsam:

Zunächst musst du prüfen, ob (X,) eine Halbgruppe ist.
Wichtig ist dabei, ob die Verknüpfung *assoziativ* ist (Tipp: sie ist es, sowohl für als auch für )

Ein Monoid ist eine Halbgruppe mit neutralem Element.
Gibt es eine Teilmenge EU, so dass AE=EA=A bzw. AE=EA=A für jede Teilmenge AU gilt? (Tipp: Es gibt nur zwei naheliegende Teilmengen vno U, und jeweils eine von ihnen hat diese Eigenschaft)

Eine Gruppe hat zusätzlicch noch inverse Elemente.
Wenn du es richtig gemacht hast, hast du als neutrales Element bezüglich die leere Menge und bezüglich die Menge U selbst gefunden.
Sei also AU beliebig. Gibt es ein B mit AB=? Bzw. gibt es ein B mit AB=U?
Im Allgemeinen lautet die Antwort: Nein. Ein einziges Gegenbeispiel genügt:
: Wähle A=U. Dann gilt AB=UB=U, egal welches B man wählt.
: Wähle A=. Dann gilt AB=B=U, egal welches B man wählt.
Also ist (X,) keine Gruppe.

*Achtung:* Ich sagte nicht "Die Antwort lautet: Nein", sondern "Im Allgemeinen lautet die Antwort: Nein".
Warum?
Kannst du U finden, so dass (X,) Gruppe ist? (Wo steckt deshalb in obigem Beweis, dass keine Gruppe vorliegt, ein Fehler?)

Noch etwas: Kommutativität gilt zwar, brauchte für keine der Fragestellungen untersucht zu werden. Wenn du unsicher bist, welche Axiome geprüft werden sollen, schlage sie am besten immer nach.

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