Autor Tema: Demostrar que dos orbitas son iguales o disjuntas

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14 Junio, 2021, 12:53 pm
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Fernando Padilla

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Respecto a esta demostración tengo 2 consultas
1.¿Es correcta?
2.Si es correcta, en realidad se puede asegurar que cumple para cualquier grupo \( G \) o se debe restringir
Sea \( G \) un grupo que actua sobre \( \Omega \).
Escojamos dos elementos aleatorios \( x_1,x_2 \in \Omega \) y que \( g_1,g_2\in G \) (esto último implica que \( g_2g_1^{-1}\in G \) pues \( G \) es grupo)
Definimos la acción por derecha, es decir \( xg \)
Tambien asumir que \( x_1G \) y \( x_2G \) son las orbitas de \( x_1 \) y \( x_2 \).
Sabemos que estas orbitas son en realidad subconjuntos de \( \Omega \) , por tanto sobre estos subconjuntos se puede asegurar que tienen al menos un elemento en común o no tienen algún elemento en común.
Si no tienen algún elemento en común, entonces son disjuntas.
Sabemos que todo elemento de \( x_1G \) y de \( x_2G \)es de la forma \( x_1g_1 \) y \( x_2g_2 \) respectivamente.
Y como tienen al menos un elemento en común, entonces igualamos ambas formas de expresar ese elemento en común, es decir \( x_1g_1=x_2g_2 \)
Ahora \( x_1g_1g_1{-1}=x_2g_2g_1^{-1} \), es decir \( x_1=x_2g_2g_1^{-1} \) .Y como \( g_2g_1^{-1}\in G \) entonces \( x_1\in x_2G \).
De la misma forma se demuestra que \( x_2\in x_1G \).
Podemos interpretar los resultados así: "si \( x_1G \) y \( x_2G \) tienen un elemento común, entonces \( x_1\in x_1G\rightarrow{x_1\in x_2G} \) osea \( x_1G\subseteq{x_2G} \), y tambien \( x_2\in x_2G\rightarrow{x_2 \in x_1G} \) es decir \( x_2G\subseteq{x_1G} \) , por tanto se concluye \( x_1G=x_2G \)"
Y como \( x_1 \) y \( x_2 \) fueron tomados al azar, entonces cumple para toda orbita de los elementos de \( \Omega \).

14 Junio, 2021, 01:32 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Respecto a esta demostración tengo 2 consultas
1.¿Es correcta?

Me resulta confusa. Después preciso más.

Citar
2.Si es correcta, en realidad se puede asegurar que cumple para cualquier grupo \( G \) o se debe restringir

No entiendo esto; es correcta para cualquier acción de un grupo en un conjunto (es decir, básicamente cuando los conceptos implicados en el resultado tienen sentido).

Citar
Sea \( G \) un grupo que actua sobre \( \Omega \).
Escojamos dos elementos aleatorios \( x_1,x_2 \in \Omega \) y que \( g_1,g_2\in G \) (esto último implica que \( g_2g_1^{-1}\in G \) pues \( G \) es grupo)
Definimos la acción por derecha, es decir \( xg \)

La introducción es un poco rara ya; no se porque dices que "definimos la acción por la derecha". La acción viene dada como parte de la hipótesis.

Citar
Tambien asumir que \( x_1G \) y \( x_2G \) son las orbitas de \( x_1 \) y \( x_2 \).

No es que lo asumas. Sería algo así  "...sean \( x_1G \) y \( x_2G \) dos orbitas..."

Citar
Sabemos que estas orbitas son en realidad subconjuntos de \( \Omega \) , por tanto sobre estos subconjuntos se puede asegurar que tienen al menos un elemento en común o no tienen algún elemento en común.
Si no tienen algún elemento en común, entonces son disjuntas.

Bien. Pero después lo natural sería decir. "Si tienen un elemento en común..." y continuar...

Citar
Sabemos que todo elemento de \( x_1G \) y de \( x_2G \)es de la forma \( x_1g_1 \) y \( x_2g_2 \) respectivamente.
Y como tienen al menos un elemento en común, entonces igualamos ambas formas de expresar ese elemento en común, es decir \( x_1g_1=x_2g_2 \)

Bien.

Citar
Ahora \( x_1g_1g_1{-1}=x_2g_2g_1^{-1} \), es decir \( x_1=x_2g_2g_1^{-1} \) .Y como \( g_2g_1^{-1}\in G \) entonces \( x_1\in x_2G \).
De la misma forma se demuestra que \( x_2\in x_1G \).

Esto está bien.

Citar
Podemos interpretar los resultados así: "si \( x_1G \) y \( x_2G \) tienen un elemento común, entonces \( x_1\in x_1G\rightarrow{x_1\in x_2G} \) osea \( x_1G\subseteq{x_2G} \), y tambien \( x_2\in x_2G\rightarrow{x_2 \in x_1G} \) es decir \( x_2G\subseteq{x_1G} \) , por tanto se concluye \( x_1G=x_2G \)"

Esos "oseas" y "es decir" deberías de demostrarlos; aunque es sencillo es parte clave de lo que quieres demostrar.

Saludos.

14 Junio, 2021, 02:09 pm
Respuesta #2

Fernando Padilla

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No entiendo esto; es correcta para cualquier acción de un grupo en un conjunto (es decir, básicamente cuando los conceptos implicados en el resultado tienen sentido).

Tiene razón,me he enredado con las palabras en varias ocasiones, lo he notado despues de leerno nuevamente.

Citar
La introducción es un poco rara ya; no se porque dices que "definimos la acción por la derecha". La acción viene dada como parte de la hipótesis.

Cierto, posiblemente esto se podría solucionar si aclaro que vale tanto si aplico una acción por derecha y por izquierda. Y empiezo diciendo que lo demostraré aplicando la acción por la derecha y la demostración por la izquierda es un análogo.¿verdad?

Citar
Esos "oseas" y "es decir" deberías de demostrarlos; aunque es sencillo es parte clave de lo que quieres demostrar.

Tiene razón, ¿es válida esta demostración de lo que comenta?
Tenemos demostrado que si \( x_1G \) y \( x_2G \) tienen un elemento común, entonces \( x_1\in x_1G\rightarrow{x_1\in x_2G} \), ahora como todo elemento de \( x_1G \) es de la forma \( x_1g \) para cualquier \( g\in G \) , este elemento tiene que pertenecer necesariamente a \( x_2G \) pues como
\( x_1\in x_2G \) entonces \( x_1=x_2g_i \) (para algún \( g_i\in G) \)por tanto \( x_1g=x_2g_ig \) (debido a que \( g,g_i\in G \) entonces \( g_ig \in G \) por ser \( G \) un grupo) ,y el término de la derecha de la anterior igualdad \( x_2g_ig \in x_2G \) entonces \( x_1g\in x_2G \).
Esto demuestra que \( x_1G\subseteq{x_2G} \).
Y se procede de forma análoga para demostrar que \( x_2G\subseteq{x_1G} \)



14 Junio, 2021, 04:27 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hola

Cierto, posiblemente esto se podría solucionar si aclaro que vale tanto si aplico una acción por derecha y por izquierda. Y empiezo diciendo que lo demostraré aplicando la acción por la derecha y la demostración por la izquierda es un análogo.¿verdad?

Si; en el propio enunciado de lo que quieres probar podrías decir que trabajas con acciones a la derecha.

Citar
Tiene razón, ¿es válida esta demostración de lo que comenta?
Tenemos demostrado que si \( x_1G \) y \( x_2G \) tienen un elemento común, entonces \( x_1\in x_1G\rightarrow{x_1\in x_2G} \), ahora como todo elemento de \( x_1G \) es de la forma \( x_1g \) para cualquier \( g\in G \) , este elemento tiene que pertenecer necesariamente a \( x_2G \) pues como
\( x_1\in x_2G \) entonces \( x_1=x_2g_i \) (para algún \( g_i\in G) \)por tanto \( x_1g=x_2g_ig \) (debido a que \( g,g_i\in G \) entonces \( g_ig \in G \) por ser \( G \) un grupo) ,y el término de la derecha de la anterior igualdad \( x_2g_ig \in x_2G \) entonces \( x_1g\in x_2G \).
Esto demuestra que \( x_1G\subseteq{x_2G} \).
Y se procede de forma análoga para demostrar que \( x_2G\subseteq{x_1G} \)

Si.

Saludos.

14 Junio, 2021, 04:56 pm
Respuesta #4

Fernando Padilla

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