MediuGrupuriClasa 12

Problemă rezolvată de Grupuri

MediuGrupuriNumere ComplexeTrigonometrie
Fie G={zCz=1}G = \{ z \in \mathbb{C} \mid |z| = 1 \} mulțimea numerelor complexe de modul 1. Arătați că (G,)(G, \cdot) este un grup, unde \cdot este înmulțirea numerelor complexe. Determinați subgrupul generat de elementul z=eiπ4z = e^{i\frac{\pi}{4}} și arătați că este ciclic.

Rezolvare completă

10 puncte · 5 pași
12 puncte
Verificăm închiderea: Pentru orice z1,z2Gz_1, z_2 \in G, z1=z2=1|z_1| = |z_2| = 1, atunci z1z2=z1z2=1|z_1 \cdot z_2| = |z_1| |z_2| = 1, deci z1z2Gz_1 z_2 \in G.
21 punct
Asociativitatea este moștenită de la înmulțirea numerelor complexe.
31 punct
Elementul neutru este 11, cu 1=1|1| = 1.
42 puncte
Pentru orice zGz \in G, z=1|z| = 1, deci inversa z1=zˉz^{-1} = \bar{z} are modul 11, deci z1Gz^{-1} \in G.
54 puncte
Subgrupul generat de zz este z={zkkZ}\langle z \rangle = \{ z^k \mid k \in \mathbb{Z} \}. Deoarece z=eiπ/4z = e^{i\pi/4}, puterile sale sunt zk=eikπ/4z^k = e^{i k \pi/4}. Pentru k=0,1,,7k=0,1,\dots,7, obținem elemente distincte, iar z8=ei2π=1z^8 = e^{i2\pi} = 1. Deci z\langle z \rangle are ordinul 8 și este ciclic.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

62 zile până la BAC

Pregătește-te la Grupuri cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.