Grup Homomorfizmaları ve

Benzer belgeler
Normal Altgruplar ve Bölüm Grupları

8. HOMOMORFİZMALAR VE İZOMORFİZMALAR

MAT 302 SOYUT CEBİR II SORULAR. (b) = ise =

8. HOMOMORFİZMALAR VE İZOMORFİZMALAR

10. DİREKT ÇARPIMLAR

Modül Teori. Modüller. Prof. Dr. Neşet AYDIN. [01/07] Mart Prof. Dr. Neşet AYDIN (ÇOMÜ - Matematik Bölümü) Modül Teori [01/07] Mart / 50

Bu kısımda işlem adı verilen özel bir fonksiyon çeşidini ve işlemlerin önemli özelliklerini inceleyeceğiz.

HOMOLOJİ CEBİRE GİRİŞ ARA SINAV CEVAP ANAHTARI

için Örnek 7.1. simetri grubunu göz önüne alalım. Şu halde dür. Şimdi kalan sınıflarını göz önüne alalım. Eğer ve olarak alırsak işlemini kullanarak

Normal Alt Gruplar ve Bölüm Grupları...37

Lineer Dönüşümler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv.Dr. Nevin ORHUN

Temel Kavramlar. (r) Sıfırdan farklı kompleks sayılar kümesi: C. (i) Rasyonel sayılar kümesi: Q = { a b

MAT 321SOYUT CEBİR I KONU TEKRAR SORULARI. ise < A > nedir?

Tanım 2.1. X boş olmayan bir küme olmak üzere X den X üzerine bire-bir fonksiyona permütasyon denir.

KPSS MATEMATÝK. SOYUT CEBÝR ( Genel Tekrar Testi-1) N tam sayılar kümesinde i N için, A = 1 i,i 1

DERS: CEBİRDEN SEÇME KONULAR KONU: ENDOMORFİZMA HALKALARI

SOYUT CEBİR Tanım 1: Uzunluğu 2 olan dairesel permütasyona transpozisyon denir.

1.GRUPLAR. c (Birleşme özelliği) sağlanır. 2) a G için a e e a a olacak şekilde e G. vardır. 3) a G için denir) vardır.

1. GRUPLAR. c (Birleşme özelliği) sağlanır. 2) a G için a e e a a olacak şekilde e G (e ye birim eleman denir) vardır.

2. SİMETRİK GRUPLAR. Tanım 2.1. X boş olmayan bir küme olmak üzere X den X e birebir örten fonksiyona permütasyon denir.

6. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 16, 2016

9. İZOMORFİZMA TEOREMLERİ VE EŞLENİK ELEMANLAR. Aşağıdaki teorem Homomorfizma teoremi olarak da bilinir.

ab H bulunur. Şu halde önceki önermenin i) koşulu da sağlanır ve H G bulunur.

olsun. Bu halde g g1 g1 g e ve g g2 g2 g e eşitlikleri olur. b G için a b b a değişme özelliği sağlanıyorsa

YÜKSEK LİSANS TEZİ Hande BÜYÜKÇAVUŞOĞLU DANIŞMAN Prof. Dr. Muhittin BAŞER MATEMATİK ANABİLİM DALI

Leyla Bugay Doktora Nisan, 2011

sayıların kümesi N 1 = { 2i-1: i N } ve tüm çift doğal sayıların kümesi N 2 = { 2i: i N } şeklinde gösterilebilecektir. Hiç elemanı olmayan kümeye

SOYUT CEBİR SORULAR. tanımlıadi toplama ve çarpma işlemlerine göre bir halka olup olmadığınıgös-

13.Konu Reel sayılar

Bu bölümde cebirsel yapıların temelini oluşturan Grup ve özelliklerini inceleyeceğiz.

11. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 23, 2016

MATEMATİK ANABİLİM DALI

FONKSİYONLAR. Örnek: (2x-2,y-3)=(10,-3) olduğuna göre x ve y sayılarını bulunuz.

BMT 206 Ayrık Matematik. Yük. Müh. Köksal GÜNDOĞDU 1

3. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 11, Önceki Dersteki Sorular ile İlgili Açıklamalar

Soru Toplam Puanlama Alınan Puan

0.1 Küme Cebri. Teorem 1 A ve B iki küme olmak üzere i) (A B) c = A c B c ii) (A B) c = A c B c

T.C. ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

MATM 133 MATEMATİK LOJİK. Dr. Doç. Çarıyar Aşıralıyev

Bu tanım aralığı pozitif tam sayılar olan f(n) fonksiyonunun değişim aralığı n= 1, 2, 3,, n,

Lecture 2. Mahir Bilen Can. Mayıs 10, 2016

(a,b) şeklindeki ifadelere sıralı ikili denir. Burada a'ya 1. bileşen b'ye 2. bileşen denir.

8.Konu Sonlu ve sonsuz kümeler, Doğal sayılar

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MATEMATİK ANABİLİM DALI

kavramını tanımlayıp bazı özelliklerini inceleyeceğiz. Ayrıca bir grup üzerinde tanımlı

Egzersizler MATH 111

1. Fonksiyonlar Artan, Azalan ve Sabit Fonksiyon Alıştırmalar Çift ve Tek Fonksiyon

12.Konu Rasyonel sayılar

MATM 133 MATEMATİK LOJİK. Dr. Doç. Çarıyar Aşıralıyev

Şimdi de [ ] vektörünün ile gösterilen boyu veya büyüklüğü Pisagor. teoreminini iki kere kullanarak

TÜREV VE UYGULAMALARI

10.Konu Tam sayıların inşası

FONKSİYONLAR ÜNİTE 3. ÜNİTE 3. ÜNİTE 3. ÜNİTE 3. ÜNİT

SÜREKLİLİK. 9.1 Süreklilik ve Süreksizlik Kavramları

İleri Diferansiyel Denklemler

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Ders 9: Bézout teoremi

Örnek...3 : Aşağıdaki ifadelerden hangileri bir dizinin genel terim i olabilir?

İç-Çarpım Uzayları ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv. Dr. Nevin ORHUN

1.DERECEDEN DENKLEMLER. (Bu belgenin güncellenmiş halini bu adresten indirebilirsiniz)

( a, b ) BAĞINTI, FONSİYON, İŞLEM SIRALI İKİLİ :

1 Primitif Kökler. [Fermat ] p asal, p a a p 1 1 (mod p) a Z, a p a (mod p) [Euler] ebob(a, m) = 1, a φ(m) 1 (mod m) φ(1) := 1

1.4. KISMİ SIRALAMA VE DENKLİK BAĞINTILARI

Taşkın, Çetin, Abdullayeva 2. ÖZDEŞLİKLER,DENKLEMLER VE EŞİTSİZLİKLER

10. SINIF MATEMATİK FONKSİYONLARDA İŞLEMLER-2

DEĞİŞMELİ BANACH CEBİRLERİNİN GELFAND SPEKTRUMLARI ÜZERİNE

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

FONKSİYONLAR FONKSİYONLAR Sayfa No. y=f(x) Fonksiyonlar Konu Özeti Konu Testleri (1 8) Yazılıya Hazırlık Soruları...

B Ö L Ü M. ve kitaplar yayınlamış olan bir bilim adamıdır. 2 JULIUS WILHELM RICHARD DEDEKIND ( ), Gauss un öğrencilerinden biridir.

FONKSİYONUN TANIMI ve FONKSİYON ÇEŞİTLERİ

İNJEKTİF MODÜLLERE. Ali Pancar Burcu Nişancı Türkmen

Fonksiyonlarda limiti öğrenirken değişkenlerin limitini ve sağdan-soldan limit kavramlarını öğreneceksiniz.

Leyla Bugay Haziran, 2012

İÇİNDEKİLER. Önsöz...2. Önermeler ve İspat Yöntemleri...3. Küme Teorisi Bağıntı Fonksiyon İşlem...48

Örnek...3 : Aşağıdaki ifadelerden hangileri bir dizinin genel terim i olabilir? Örnek...4 : Genel terimi w n. Örnek...1 : Örnek...5 : Genel terimi r n

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ AÇIKÖĞRETİM FAKÜLTESİ İLKÖĞRETİM ÖĞRETMENLİĞİ LİSANS TAMAMLAMA PROGRAMI. Lineer. Cebir. Ünite

7.1 Karmaşık Sayılar. x 2 = 1. denkleminin çözümü olarak +i ve i sayıları tanımlanır. Tanım 7.1.

Lineer Cebir. Doç. Dr. Niyazi ŞAHİN TOBB. İçerik: 1.1. Lineer Denklemlerin Tanımı 1.2. Lineer Denklem Sistemleri 1.3. Matrisler

1.4 Tam Metrik Uzay ve Tamlaması

7. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 17, 2016

1 BAĞINTILAR VE FONKSİYONLAR

için doğrudur. olmak üzere tüm r mertebeli gruplar için lemma nın doğru olduğunu kabul edelim. G grubunun mertebesi n olsun. ve olsun.

Tanım Bir A kümesinin her elemanı, bir B kümesinin de elamanı ise, A kümesine B kümesinin alt kümesi denir.

Cebir Notları. Gökhan DEMĐR, ÖRNEK : A ve A x A nın bir alt kümesinden A ya her fonksiyona

sonlu altörtüsü varsa bu topolojik uzaya tıkız diyoruz.

{ x,y x y + 19 = 0, x, y R} = 3 tir. = sonlu kümesinin 32 tane alt kümesinde

Tanım Bir X kümesi üzerinde bir karakter dizgisi (string) X kümesindeki. boş karakter dizgisi (null string) denir ve l ile gösterilir.

4.3. Türev ile İlgili Teoremler

Galois Teori, Örtü Uzayları ve Diferansiyel Denklemler


AYRIK YAPILAR. ARŞ. GÖR. SONGÜL KARAKUŞ- FıRAT ÜNIVERSITESI TEKNOLOJI FAKÜLTESI YAZıLıM MÜHENDISLIĞI BÖLÜMÜ, ELAZIĞ

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:2012 Cilt:28-2

30 NİSAN-14 MAYIS ZEYNEP KAYAR. 1) L : R 3 R 2, L(x 1, x 2, x 3 ) = ( 3x 1 + 2x 3 4x 2, 2x 1 + x 2 3x 3 )

Mustafa Sezer PEHLİVAN. Yüksek İhtisas Üniversitesi Beslenme ve Diyetetik Bölümü

GENELLEŞTİRİLMİŞ FUZZY KOMŞULUK SİSTEMİ ÜZERİNE

MB1001 ANALİZ I. Ders Notları. Yrd. Doç. Dr. Emel YAVUZ DUMAN. İstanbul Kültür Üniversitesi Matematik-Bilgisayar Bölümü

TEMEL KAVRAMLAR. a Q a ve b b. a b c 4. a b c 40. 7a 4b 3c. a b c olmak üzere a,b ve pozitif. 2x 3y 5z 84

Kuantum Grupları. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara. Münevver Çelik. Feza Gürsey Enstitüsü, İstanbul 10 Şubat, 2010

Doğrusal Olmayan Devreler, Sistemler ve Kaos

Transkript:

Bölüm 7 Grup Homomorfizmaları ve İzomorfizmalar Bu bölümde verilen gruplar arasında grup işlemlerini koruyan fonksiyonları ele alacağız. Bu fonksiyonlar yardımıyla verilen grupların cebirsel yapılarının aynı olup olmadığını araştıracağız. 7.1 Grup Homomorfizmaları Bu kısımda grup homomorfizması adı verilen ve verilen gruplar arasında işlem koruyan fonksiyonları inceleyeceğiz. Tanım 7.1.1 (G, ) ve (G, ) iki grup olmak üzere f : G G bir fonksiyon olsun. Eğer her a, b G için f(a b) = f(a) f(b) oluyorsa o zaman f ye grup homomorfizması adı verilir. Eğer f homomorfizması birebir ise o zaman f ye bir monomorfizma, f örten ise bir epimorfizma, f birebir ve örten ise bir izomorfizma adını alır. Ayrıca, eğer G = G ve f bir homomorfizma ise o zaman f ye bir endomorfizma, f bir izomorfizma ise f ye bir otomorfizma denir. Uyarı 7.1.2 Eğer θ : G G bir izomorfizma ise o zaman G grubu G ye izomorftur denir ve G = G ile gösterilir. Ayrıca θ 1 : G G de bir izomorfizmadır. Eğer θ : G G bir izomomorfizma ise o zaman θ θ : G G de bir izomorfizmadır. Yani eğer G = G ve G = G ise o zaman G = G dur. Böylece eğer G = G ise o zaman G = G dir. Bu nedenle daha çok G ile G izomorfiktir ifadesi kullanılır. Ayrıca her G grubu kendisine izomorftur. θ : G G fonksiyonunun bir izomorfizma olmasının temel anlamı, G ve G gruplarının grup olarak eş yapılı olmalarıdır. Elemanları veya işlemleri farklı olsalar bile yapı olarak aynıdırlar. Eğer G ile G grupları izomorfik değilse o zaman G G gösterimi kullanılır. 1

2 Bölüm 7. Grup Homomorfizmaları ve İzomorfizmalar Örnek 7.1.3 θ : Z Z n, θ(x) = x şeklinde tanımlanan θ fonksiyonunu göz önüne alalım. θ(x + y) = x + y = x + y = θ(x) + θ(y) olduğundan θ bir homomorfizmadır. Örnek 7.1.4 θ : (R, +) (R, +), θ(x) = x 2 şeklinde tanımlanan θ fonksiyonunu göz önüne alalım. x, y sıfırdan farklı reel sayılar olmak üzere θ(x + y) = (x + y) 2 = x 2 + 2xy + y 2 x 2 + y 2 = θ(x) + θ(y) olduğundan θ bir homomorfizma değildir. Tanım 7.1.5 θ : G G bir grup homomorfizması olmak üzere kümesine θ nın çekirdeği denir. Kerθ = {x G: θ(x) = e G } Örnek 7.1.6 θ : Z Z n, θ(x) = x şeklinde tanımlanan homomorfizmanın çekirdeği ve görüntü kümesi şeklindedir. Kerθ = {x Z : θ(x) = 0} = {x Z : x = 0} = {x Z : x 0 (mod n)} = {x Z : n x} = {x Z : x = nk, k Z} = {nk : k Z} = nz Imθ = {θ(x) : x Z} = {x : x Z} = Z n Şimdi grup homomorfizmalarının bazı özelliklerini inceleyelim. Teorem 7.1.7 θ : G G bir grup homomorfizması olsun. Bu durumda (i) θ(e G ) = e G, (ii) her g G için θ(g 1 ) = [θ(g)] 1 dir.

7.1. Grup Homomorfizmaları 3 Teorem 7.1.8 θ : G G grup homomorfizmasının bir monomorfizma olması için gerek ve yeter şart Kerθ = {e G } olmasıdır. Örnek 7.1.9 θ : Z 2Z, θ(x) = 2x şeklinde tanımlanan θ fonksiyonunu göz önüne alalım. θ(x + y) = 2(x + y) = 2x + 2y = θ(x) + θ(y) olduğundan θ bir homomorfizmadır. Imθ = {θ(x) : x Z} = {2x : x Z} = 2Z olduğundan θ örtendir. Kerθ = {x Z : θ(x) = 0} = {x Z : 2x = 0} = {0} olduğundan θ birebirdir. O halde Z = 2Z dir. Örnek 7.1.10 G ve H sonlu gruplar, eğer f : G H bir grup monomorfizması ve a G ise o zaman o(a) = o(f(a)) dir. Şimdi izomorf olan ve olmayan gruplara örnekler verelim. Örnek 7.1.11 G = {1, 1, i, i} çarpımsal grubu ile G = Z 4 = {0, 1, 2, 3} toplamsal grubunun izomorf olup olmadığını araştıralım. G ve G gruplarının eleman sayıları eşit olduğundan bu iki grup arasında birebir ve örten bir fonksiyon kurulabilir. Dört elemanlı iki küme arasında kurulabilecek birebir ve örten fonksiyonların sayısının 24 olduğu göz önüne alındığında bu eşlemelerden hangilerinin homomorfizma şartını sağladığı sorusu büyük bir önem taşımaktadır. Verilen her iki grubun da devirli olması sebebiyle üreteçleri birbirleriyle eşleyen θ(i) = 1 şeklinde tanımladıktan sonra (üreteci üretece eşleyerek) θ bir homomorfizma olacak şekilde diğer elemanların görüntüleri de belirlenebilir. θ(i) = 1, θ( 1) = 2, θ( i) = 3, θ(1) = 0 Verilen gruplar sonlu olduğundan θ nın izomorfizma olduğunu görebilmek için G ve G nün işlem tablolarını kullanabiliriz. Aşağıda verilen G grubunun çarpım tablosunda her x elemanı yerine θ(x) yazdığımızda oluşan tablonun, satır ve sütun farkı gözetmeksizin G nün toplama tablosu ile yapısal olarak aynı olduğu görülmektedir. Bundan dolayı her x, y G için θ(xy) = θ(x) + θ(y) dir. Sonuç olarak θ bir izomorfizma yani {1, i, i, 1} = {0, 1, 2, 3} tür.

4 Bölüm 7. Grup Homomorfizmaları ve İzomorfizmalar G nin çarpım tablosu θ(g) nin çarpım tablosu + 0 1 2 3 1 0 0 1 2 3 θ i i 1 i 1 1 1 2 3 0 1 1 i 1 i 2 2 3 0 1 i i 1 i 1 3 3 0 1 2 Örnek 7.1.12 (R, +) toplamsal grubu ile (R +,.) çarpımsal grubu verilmiş olsun. θ : (R, +) (R +,.), θ(x) = 3 x ile tanımlanan fonksiyonu göz önüne alalım. (i) x, y R için θ(x + y) olduğundan θ bir homomorfizmadır. = 3 x+y = 3 x 3 y = θ(x)θ(y) (ii) x Kerθ olsun. O zaman θ(x) = 3 x = 1 dir. Bu eşitlik ancak x = 0 için sağlandığından Kerθ = {0}, yani θ bir monomorfizmadır. (iii) y R + için y = θ(x) olacak şekilde x = log 3 y R olduğundan θ bir epimorfizmadır. Bu durumda θ bir izomorfizma olup, R = R + dır. Örnek 7.1.13 U(10) U(12) olduğunu gösterelim. U(12) = {1, 5, 7, 11} ve 1 2 = 5 2 = 7 2 = 11 2 = 1 dir. Diğer bir deyişle her x U(12) için x 2 = 1 dir. Şimdi kabul edelim ki f : U(10) U(12) bir izomorfizma olsun. O zaman ve f(9) = f(3 3) = f(3)f(3) = [f(3)] 2 = 1 f(1) = f(1 1) = f(1)f(1) = [f(1)] 2 = 1 dır. Fakat f birebir olduğundan 1 = 9 elde edilir. Bu ise bir çelişkidir. Bundan dolayı U(10) U(12) dir. Teorem 7.1.14 izomorftur. Her sonsuz devirli grup Z ye ve mertebesi n olan her devirli grup Z n ye Örnek 7.1.15 U(10) = Z 4 ve U(5) = Z 4 tir.

7.1. Grup Homomorfizmaları 5 Tanım 7.1.16 θ : G G grup epimorfizması olsun. O zaman G grubuna G nin homomorfik görüntüsü adı verilir. Örnek 7.1.17 θ : Z Z n, θ(x) = x şeklinde tanımlanan grup epimorfizmasını göz önüne alalım. Bu durumda Z n grubu Z grubunun homomorfik görüntüsü olur. Şimdi verilen bir grubun bir permütasyon grubuyla aynı grup yapısına sahip olduğunu ifade eden Cayley Teoremini verelim. Teorem 7.1.18 (Cayley Teoremi) Her grup bir permütasyon grubuna izomorftur. Örnek 7.1.19 G = {1, i, 1, i} grubunun izomorf olduğu permütasyon grubunu bulalım. a G için f a (x) = ax ile tanımlı f a : G G fonksiyonları ile ( ) ( ) f 1 =, f i =, ( ) ( i 1 i 1 ) f 1 =, f 1 i 1 i i = i 1 i 1 permütasyonları elde edilir. Bu permütasyonlar f 1 (x) = x, f i (x) = ix, f 1 (x) = x ve f i (x) = ix şeklinde de ifade edilebilir. G = {f 1, f i, f 1, f i } olmak üzere φ: G G fonksiyonu a G için φ(1) = f 1, φ(i) = f i, φ( 1) = f 1, φ( i) = f i şeklinde tanımlanırsa o zaman φ fonksiyonu bir izomorfizma olur. Böylece G = G dır. Örnek 7.1.20 G := Z 2 Z 2 olsun. a := (0, 0), b := (1, 0), c := (0, 1) ve d := (1, 1) olsun. O zaman G = {a, b, c, d} olur. Her g G için f g fonksiyonlarını belirleyelim. Her x G için f a (x) = (0, 0) + x = x ve böylece f a = ι G = (a)(b)(c)(d) olur. Ayrıca f b (a) = b + a = (1, 0) + (0, 0) = (1, 0) = b f b (b) = b + b = (1, 0) + (1, 0) = (0, 0) = a f b (c) = b + c = (1, 0) + (0, 1) = (1, 1) = d f b (d) = b + d = (1, 0) + (1, 1) = (0, 1) = c olduğundan f b = (a, b)(c, d) dir. Burada ( ) a b c d f b = = (a, b)(c, d) b a d c gösterimine dikkat ediniz. Benzer şekilde,

6 Bölüm 7. Grup Homomorfizmaları ve İzomorfizmalar f c (a) = c + a = (0, 1) + (0, 0) = (0, 1) = c f c (c) = c + c = (0, 1) + (0, 1) = (0, 0) = a f c (b) = c + b = (0, 1) + (1, 0) = (1, 1) = d f c (d) = c + d = (0, 1) + (1, 1) = (1, 0) = b olduğundan f c = (a, c)(b, d) ve f d (a) = d + a = (1, 1) + (0, 0) = (1, 1) = d f d (c) = d + d = (1, 1) + (1, 1) = (0, 0) = a f d (b) = d + b = (1, 1) + (1, 0) = (0, 1) = c f d (d) = d + c = (1, 1) + (0, 1) = (1, 0) = b olduğundan f d = (a, d)(b, c) dir. Böylece, (Z 2 Z 2, +) = ({(a), (a, b)(c, d), (a, c)(b, d), (a, d)(b, c)}, ) dir. a, b, c, d yerine sırasıyla 1, 2, 3, 4 alarak (Z 2 Z 2, +) = ({(1), (1, 2)(3, 4), (1, 3)(2, 4), (1, 4)(2, 3)}, ) olduğu da gösterilebilir.