Autor Tema: Número de grupos abelianos salvo isomorfismo

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26 Enero, 2021, 03:55 pm
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Cantor_finito

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El número de grupos abelianos de orden \( n\leq 17 \), salvo isomorfismo es \( N \). Entonces:
\(
A) 17 \leq N \leq 19
 \)
\(
B) 20 \leq N \leq 23
 \)
\(
C) 24 \leq N \leq 27
 \)

No comprendo a qué se refieren con salvo isomorfismos.

Un saludo.

26 Enero, 2021, 04:02 pm
Respuesta #1

manooooh

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Hola

En palabras simples, un isomorfismo de grupos es una función entre grupos. Lo que hace básicamente es decirte que dos grupos comparten exactamente las mismas propiedades estructurales como por ejemplo orden, ser abeliano, ser cíclico, cantidad de subgrupos, etc.

Entonces dos grupos isomorfos únicamente pueden diferenciarse en el nombre, en las letras usadas para denotar a sus elementos. Por tanto hay infinitos isomorfismos para un grupo dado. Te piden excluir justamente a ésos.

Por ejemplo, grupos de orden \( 4 \) hay 2 (salvo isomorfismo); el \( \Bbb Z_4 \) y el \( 4 \)-grupo de Klein. El primero es cíclico pero el segundo no, por tanto no son isomorfos.

Saludos

26 Enero, 2021, 05:01 pm
Respuesta #2

Luis Fuentes

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Hola

El número de grupos abelianos de orden \( n\leq 17 \), salvo isomorfismo es \( N \). Entonces:
\(
A) 17 \leq N \leq 19
 \)
\(
B) 20 \leq N \leq 23
 \)
\(
C) 24 \leq N \leq 27
 \)

No comprendo a qué se refieren con salvo isomorfismos.

Para completar lo que ha apuntado manooooh, por ejemplo \( \Bbb Z_6 \) y \( \Bbb Z_2\times \Bbb Z_3 \) son isomorfos y por tanto como grupo se comportan igual, son el mismo.

Spoiler
Puedes definir entre ellos el isomorfismo:

\( f:\Bbb Z_6\to \Bbb Z_2\times \Bbb Z_3,\quad f(1)=(1,1) \)
[cerrar]

Usando el Teorema de Clasificación de Grupos Abelianos finitos que te comenté aquí, puedes ver (si no conté mal) que hay \( 26 \) grupos abelianos de orden menor o igual que \( 17 \) (contando el grupo trivial de orden uno).

Saludos.

26 Enero, 2021, 09:41 pm
Respuesta #3

Cantor_finito

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Gracias por la respuesta. Sí, me salen 26 grupos abelianos lo que no acabo de entenderlo del todo.
¿Por qué los grupos que escogemos de orden 12 son \(  \mathbb{Z}_{12}  \) y \(  \mathbb{Z}_{6}\times{\mathbb{Z}_{2}}  \) ?
Quiere decir que \(  \mathbb{Z}_{12}  \) es isomorfo con \(  \mathbb{Z}_{4}\times{\mathbb{Z}_{3}}  \) por ejemplo y en cambio no se produce un isomorfismo con \(  \mathbb{Z}_{6}\times{\mathbb{Z}_{2}}  \). Esto no lo acabo de ver.

Un saludo y gracias!

26 Enero, 2021, 10:36 pm
Respuesta #4

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Gracias por la respuesta. Sí, me salen 26 grupos abelianos lo que no acabo de entenderlo del todo.
¿Por qué los grupos que escogemos de orden 12 son \(  \mathbb{Z}_{12}  \) y \(  \mathbb{Z}_{6}\times{\mathbb{Z}_{2}}  \) ?
Quiere decir que \(  \mathbb{Z}_{12}  \) es isomorfo con \(  \mathbb{Z}_{4}\times{\mathbb{Z}_{3}}  \) por ejemplo y en cambio no se produce un isomorfismo con \(  \mathbb{Z}_{6}\times{\mathbb{Z}_{2}}  \). Esto no lo acabo de ver.

En general si \( p \) y \( q \) son coprimos es muy fácil ver que \( \Bbb Z_{pq} \) es isomorofo a \( \Bbb Z_p\times \Bbb Z_q \). Basta definir:

\( f:\Bbb Z_{pq}\to \Bbb Z_p\times \Bbb Z_q,\quad f(n)=(n,n) \)

y ver que esa aplicación efectivamente es un isomorfismo de grupos.

El problema es cuando \( p \) y \( q \) NO son coprimos, entonces no es cierto que sea \( \Bbb Z_{pq} \)  isomorofo a \( \Bbb Z_p\times \Bbb Z_q \).

Una forma rápido de verlo es tener en cuenta que el orden más alto de cualquier elemento de \( \Bbb Z_p\times \Bbb Z_q \) es \( m.c.m(p,q) \), ya que es un múltiplo común a los ordenes de los dos grupos que multiplicamos.

Como \( mcm(p,q)=\dfrac{pq}{mcd(p,q)} \) si NO son coprimos entonces \( mcm(p,q)<pq \) y es imposible que \( \Bbb Z_p\times \Bbb Z_q \) tenga un elemento de orden \( pq \) y por tanto no puede ser isomorfo a \( \Bbb Z_{pq} \).

Para ver esto de la una manera más completa lo mejor es analizar el Teorema de Clasificación de grupos finitos abelianos que te comentaba.

Saludos.

26 Enero, 2021, 10:54 pm
Respuesta #5

Cantor_finito

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Muchísimas gracias por la explicación, ahora me queda mucho más claro.