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Isomorphismus zeigen

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Fluktuation23

Fluktuation23 aktiv_icon

00:42 Uhr, 02.02.2021

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Zu zeigem:

Die Abbildung φ:GG mit φ(a)=a-1 ist genau dann ein Isomorphismus, wenn G abelsch ist

Das die Abbildung φ ein Homomorphismus ist, lässt sich noch relativ leicht zeigen

φ (xy) =(xy)-1
=y-1x-1
=x-1y-1 weil G abelsch ist
=φ(x)φ(y)

Damit es sich um einen Isomorphismus handelt, muss die Abbildung zusätzlich noch bijektiv sein. Wie würde man das zeigen?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Nick76

Nick76 aktiv_icon

08:22 Uhr, 02.02.2021

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Eine Abbildung ist bijektiv, wenn sie injektiv und surjektiv ist.
Der Homomorphismus φ ist sicherlich surjektiv, denn für beliebiges aG gilt φ(a-1)=a, denn G ist eine Gruppe, also ist jedes Element invertierbar.

φ ist auch injektiv, denn aus φ(a)=φ(b)a-1=b-11=ab-1a=b.

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ermanus

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09:51 Uhr, 02.02.2021

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Hallo,
zwei Bemerkungen dazu:
1. für die Bijektivität reicht es, φφ=idG zu sehen.
2. In der Aufgabe steht "... genau dann ein Isomorphismus, ...".
Formal hast du nur die eine Richtung gezeigt.
Gruß ermanus
Fluktuation23

Fluktuation23 aktiv_icon

12:12 Uhr, 02.02.2021

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Was bedeutet das idG?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

12:17 Uhr, 02.02.2021

Antworten
Die identische Abbildung von G auf sich: xx.
Fluktuation23

Fluktuation23 aktiv_icon

13:14 Uhr, 02.02.2021

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So ganz klar ist mir das immer noch nicht, aber ich versuche es trotzdem ein mal.

Wenn ich das richtig verstanden habe ist bereits gezeigt, dass die Abbildung φ ein Homomorphismus ist, genau dann wenn G abelsch ist. Oder muss ich das auch noch für die andere Richtung zeigen?

Zu zeigen bleibt auch noch, dass die Funktion bijektiv ist

Ich würde gerne φφ=idG zeigen, aber bin mir nicht sicher wie

Ich habe jedoch noch einen anderen Ansatz:

Wir wissen, dass es sich um eine Abbildung φ:GG handelt. Außerdem gilt für jede Algebra, dass jedes Element höchstens ein inverses Element besitzt. Also muss es sich doch um eine 1:1 Abbildung handeln, oder nicht?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

13:20 Uhr, 02.02.2021

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(φφ)(a)=φ(φ(a))=φ(a-1)=(a-1)-1=a,
also ist φφ die Identität, folglich ist φ
seine eigene Umkehrabbildung, folglich bijektiv.
Deine letzte Überlegung ist OK, da G eine Gruppe ist.
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