Cos'è un gruppo abeliano, dal punto di vista dell'algebra lineare / astratta?
Risposta:
Un gruppo abeliano è un gruppo con la proprietà aggiuntiva dell'operazione di gruppo commutativa.
Spiegazione:
A gruppo # < G , •> # è un set #G# insieme a un'operazione binaria #•:GxxG->G# che soddisfano le seguenti condizioni:
-
#G# is chiuso per #•#.
Per ogni #a,binG#, noi abbiamo #a•b in G# -
#•# is associativo.
Per ogni #a,b,cinG#, noi abbiamo #(a•b) • (c) = a •(b•c)# -
#G# contiene un elemento di identità
Lì esiste #einG# tale che per tutti #ainG#, #a•e=e•a=a# -
Ogni elemento di #G# ha un inverso in #G#
Per tutti #ainG# lì esiste #a^(-1)inG# così #a•a^(-1)=a^(-1)•a=e#
Si dice che sia un gruppo abelian se ha anche la proprietà che #•# è commutativo, cioè per tutti #a,binG#, noi abbiamo #a•b = b•a#.
Il gruppo #< ZZ, +># (i numeri interi con aggiunta standard) è un gruppo abeliano, in quanto soddisfa tutte e cinque le condizioni di cui sopra.
Il gruppo #GL_2(RR)# (il set di invertibile #2"x"2# matrici con elementi reali insieme a moltiplicazione di matrici) non è abeliana, poiché mentre soddisfa le prime quattro condizioni, la moltiplicazione di matrici tra matrici invertibili non è necessariamente commutativa. Per esempio:
#((1,1),(1,0))((1,0),(1,1)) = ((2,1),(1,0))#
ma
#((1,0),(1,1))((1,1),(1,0)) = ((1,1),(2,1))#