Действие группы на множестве. Отношение сопряжённости
[46/83%]Найти все орбиты группы невырожденных линейных операторов, действующих на -мерном пространстве , если:
— группа всех невырожденных линейных операторов;
— группа ортогональных операторов;
— группа операторов, матрицы которых в базисе диагональны;
— группа операторов, матрицы которых в базисе верхние треугольные.
Найти стационарную подгруппу вектора , если:
— группа из 57.1, в);
группа из 57.1, г).
Найти стационарную подгруппу и орбиту вектора , если:
— группа всех ортогональных операторов в трехмерном евклидовом пространстве;
— группа всех собственных ортогональных операторов в двумерном евклидовом пространстве.
Пусть — группа всех невырожденных линейных операторов в -мерном векторном пространстве и — множество всех подпространств размерности в .
Найти орбиты группы в .
Пусть — такой базис в , что — базис некоторого подпространства . Найти в базисе матрицы операторов из стационарной подгруппы .
Пусть — группа всех невырожденных линейных операторов в -мерном векторном пространстве и — множество флагов в , т.е. наборов подпространств в , причём .
Найти орбиты в .
Пусть . Доказать, что базис .
В базисе найти матрицы операторов из стационарной подгруппы .
Пусть — группа всех невырожденных линейных операторов в -мерном векторном пространстве и (соответственно ) — множество всех ненулевых разложимых -векторов из (из ).
Найти орбиты действия в и .
Найти стационарную подгруппу разложимого -вектора (вектора из ).
Пусть — группа всех невырожденных линейных операторов в -мерном вещественном (комплексном) пространстве и — множество всех симметричных (эрмитовых) билинейных функций в . Если и , то положим .
Доказать, что задано действие в .
Описать орбиты в . Найти их число.
Описать стационарную подгруппу положительно определённой функции .
Пусть — группа всех невырожденных линейных операторов в -мерном комплексном пространстве и — множество всех линейных операторов в . Если и , то положим .
Доказать, что задано действие в .
Описать орбиты в .
Найти во множестве все орбиты и все стационарные подгруппы для группы , порождённой подстановкой:
;
;
.
В прямоугольной системе координат задан ромб с вершинами
Найти матрицы ортогональных преобразований плоскости, переводящих ромб в себя.
Доказать, что эти матрицы образуют относительно умножения группу , изоморфную группе .
Найти орбиты действия группы на множестве вершин ромба и их стационарные подгруппы.
Найти порядок группы диэдра .
Найти порядок:
группы вращений куба;
группы вращений тетраэдра;
группы вращений додекаэдра.
Доказать, что:
группа вращений икосаэдра изоморфна группе ;
группа движений тетраэдра изоморфна .
Найти порядок стационарной подгруппы вершины для группы вращений:
октаэдра;
икосаэдра;
тетраэдра;
куба;
диэдра.
Пусть — группа аффинных преобразований в -мерном аффинном пространстве . Предположим, что — множество всех наборов из точки , находящихся в общем положении.
Найти орбиты в .
Найти стационарную подгруппу набора .
Пусть — группа аффинных преобразований в -мерном аффинном вещественном (комплексном) пространстве . Обозначим через — множество всех квадратичных функций в . Если , и , то положим .
Доказать, что задано действие в .
Описать орбиты в .
Описать стационарную подгруппу невырожденной функции .
Пусть — группа дробно-линейных преобразований единичного круга с центром из задачи 24.22. Найти:
стационарную подгруппу точки ;
орбиту точки ;
пересечение стационарных подгрупп двух различных точек единичного круга.
Пусть группа действует на множестве и — элементы одной орбиты в . Доказать, что все такие , что , составляют левый смежный класс по стационарной подгруппе и правый смежный класс по стационарной подгруппе .
Пусть коммутативная группа действует на некотором множестве . Доказать, что если для некоторых и справедливо равенство , то для любой точки , лежащей в одной орбите с точкой .
Пусть — подгруппа группы . Доказать, что:
отображение есть перестановка на множестве всех левых смежных классов группы по подгруппе ;
отображение определяет действие группы на ;
является тождественной перестановкой тогда и только тогда, когда принадлежит пересечению всех подгрупп, сопряжённых с в группе .
Перенумеровав левые смежные классы группы по подгруппе , найти все перестановки (задача 57.20), если:
единичная подгруппа;
— подгруппа, состоящая из тождественного преобразования и некоторой осевой симметрии квадрата.
Доказать, что для любой группы :
сопряжение определяет действие
группы на множестве ;
стационарная подгруппа точки (централизатор элемента ) совпадает со множеством элементов группы , перестановочных с .
Найти централизатор:
перестановки (12)(34) в группе ;
перестановки в группе .
В группе найти централизатор матрицы:
;
;
;
.
В группе найти централизатор матрицы , если:
все элементы диагонали различны;
и .
Какие из трех матриц сопряжены между собой в группе :
Пусть — поле. В группе найти:
централизатор элементарной матрицы при ;
пересечение при всех , где ;
класс сопряжённых элементов, содержащих .
Доказать, что любые две элементарные матрицы и , где и , сопряжены.
В группе ортогональных операторов найти:
централизатор оператора поворота на угол ;
централизатор симметрии относительно оси .
Доказать, что в группе любые две симметрии сопряжены.
Найти классы сопряжённых элементов групп:
;
;
.
Найти все конечные группы, число классов сопряжённости которых равно:
1 ;
2 ;
В группе найти класс сопряжённости:
перестановки (12)(34);
перестановки (124).
Есть ли в группах несопряжённые элементы одинаковых порядков?
Доказать, что две перестановки сопряжены в группе тогда и только тогда, когда они имеют одинаковую цикловую структуру, т.е. их разложения в произведения независимых циклов для любого содержат одинаковое число циклов длины .
Найти число классов сопряжённости в группах:
;
;
;
.
Канонической формой матрицы называется сопряжённая с матрица вида
Доказать, что матрицы и сопряжены в тогда и только тогда, когда их канонические формы связаны соотношением или для некоторого целого .
Доказать, что:
если и — сопряжённые подгруппы конечной группы и , то ;
подгруппы
сопряжены в группе , и .
Найти нормализатор подгруппы в группе , если:
— подгруппа диагональных матриц;
— подгруппа матриц вида
.
Найти группу автоморфизмов:
группы ;
группы .
Доказать, что:
Aut , причём все автоморфизмы группы внутренние;
, причём внутренним для является лишь тождественный автоморфизм.
Является ли циклической группа автоморфизмов:
группы ;
группы ?
Найти порядок группы Aut Aut Aut .
В группе построить внешний автоморфизм.
Доказать, что в группе все автоморфизмы внутренние.
Доказать, что группа автоморфизмов изоморфна . Найти подгруппу внутренних автоморфизмов группы .
Найти группу автоморфизмов группы и подгруппу её внутренних автоморфизмов.