2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Проблема с построением изоморфизма для факторгруппы
Сообщение23.12.2009, 03:35 


12/04/09
27
Нижний Новгород
Доброго времени суток! Возникла некоторая проблема с вопросом из теории групп.

Собственно говоря, проблема такая. Есть группа $G$ верхнетреугольных матриц с коэффициентами из $\mathbb R $, в ней подгруппа $H$ верхнетреугольных матриц, у которых на диагонали одно и то же число ( $ \forall i = \overline{1,n} $ $a_{ii} = c$, $c \in \mathbb R $ ). По критерию, две матрицы $a$ и $b$ образуют один и тот же смежный класс по нормальному делителю $H$, если $a^{-1}b \in H $. В данной ситуации это означает, что если матрица $a$ есть

$$ \left( \begin{array} {ccccc} a_{11} & a_{12} & a_{13} & \ldots & a_{1,n}   \\  0 & a_{22} & a_{23} & \ldots & a_{2,n}      \\  0 &   0  & a_{33} & \ldots & a_{3,n}  \\  \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & 0 & 0 & \ldots & a_{n,n} \end{array} \right) $$

а матрица $b$ -

$$ \left( \begin{array} {ccccc} b_{11} & b_{12} & b_{13} & \ldots & b_{1,n}   \\  0 & b_{22} & b_{23} & \ldots & b_{2,n}      \\  0 &   0  & b_{33} & \ldots & b_{3,n}  \\  \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & 0 & 0 & \ldots & b_{n,n} \end{array} \right) $$, то для того, чтобы $a^{-1}b \in H$ необходимо и достаточно, чтобы $ \exists C \in \mathbb{R} \colon \forall i = \overline{1,n} $ $a_{i,i} = C \cdot b_{i,i}$. Из этого следует, что если матрица $c = $

$$ \left( \begin{array} {ccccc} c_{11} & c_{12} & c_{13} & \ldots & c_{1,n}   \\  0 & c_{22} & c_{23} & \ldots & c_{2,n}      \\  0 &   0  & c_{33} & \ldots & c_{3,n}  \\  \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & 0 & 0 & \ldots & c_{n,n} \end{array} \right) $$ порождает некоторый смежный класс, то и матрица $c'=$

$$ \left( \begin{array} {ccccc} c_{11} & 0 & 0 & \ldots & 0   \\  0 & c_{22} & 0 & \ldots & 0      \\  0 &   0  & c_{33} & \ldots & 0  \\  \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & 0 & 0 & \ldots & c_{n,n} \end{array} \right) $$

образует этот смежный класс. Более того, пусть $ R = \sqrt{c_{11}^2 + c_{22}^2 + \ldots + c_{nn}^2}$; тогда, естественно, матрица $c'' = \frac{1}{R} \cdot c'$ образует тот же смежный класс, что и $c'$. Нетрудно видеть, что матрица $c''$ - ортогональная. И множество ортогональных матриц порядка $n$ почти подходит на роль группы, которой изоморфна $G/H$; но проблема в том, что для любой ортогональной матрицы $A$ тот же смежный класс с ней порождает и матрица $-A$. В общем,возможно ли как-то разбить всё множество ортогональных вещественных матриц порядка $n$ на две части так, чтобы матрицы $A$ и $-A$ принадлежали разным частям $\forall A$ ? Или тот способ поиска изоморфизма, который я привёл, - тупиковый?

P.S. - премного извиняюсь за сумбур в мыслях, если таковой имеется.

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблема с построением изоморфизма для факторгруппы
Сообщение23.12.2009, 22:49 


12/04/09
27
Нижний Новгород
Небольшая поправка к предыдущему посту - матрицы, естественно, невырожденные; на роль факторгруппы претендует множество диагональных ортогональных матриц; это всё мои опечатки.

По поводу разбиения множества ортогональных матриц на два подмножества. Для матриц с нечётным порядком такой способ разбиения подбирается очень просто - это разбиение на матрицы с положительным и с отрицательным определителем. Тогда для нечётных $n$ $G/H \cong OD$, где $OD = \lbrace A \in \mathbb{GL}_{n}, A^{T} = A^{-1} \vert det A > 0 \rbrace$ . Но вот какой способ разбиения можно придумать для чётных $n$ ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблема с построением изоморфизма для факторгруппы
Сообщение23.12.2009, 23:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/01/06
3822
С ортогональностью матриц Вы переборщили (диагональная матрица ортогональна тогда и только тогда, когда у неё на диагонали только $\pm1$).
В качестве представителей смежных классов лучше брать, например, диагональные матрицы вида $\mathop{\mathrm{diag}}(1,d_2,\ldots,d_n)$ (т.е. взять в Ваших рассуждениях $R=c_{1,1}$). Думаю, теперь легко понять, чему изоморфна фактор-группа.

 Профиль  
                  
 
 Re: Проблема с построением изоморфизма для факторгруппы
Сообщение24.12.2009, 00:27 


12/04/09
27
Нижний Новгород
RIP в сообщении #274602 писал(а):
С ортогональностью матриц Вы переборщили (диагональная матрица ортогональна тогда и только тогда, когда у неё на диагонали только $\pm1$).

Позор на мою не очень пока седую голову :oops:

RIP в сообщении #274602 писал(а):
В качестве представителей смежных классов лучше брать, например, диагональные матрицы вида $\mathop{\mathrm{diag}}(1,d_2, \ldots, d_n)$ (т.е. взять в Ваших рассуждениях $R=c_{1,1}$). Думаю, теперь легко понять, чему изоморфна фактор-группа.

Ну а поскольку матрицы вида $\mathrm{diag} (1,d_2,\ldots,d_n)$ тоже образуют группу по матричному умножению, то соответственно здесь можно установить изоморфизм в неё; теперь всё действительно понятно. Спасибо большое за помощь!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group