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【抽象代数】3阶循环群的表示

时间:2024-10-19 01:32:25

本文,介绍3阶循环群的不同表示方法。

工具/原料

电脑

Mathematica

说明

1、三阶循环群,同构于平面上旋转120°的变换g所生成的循环群。g的旋转矩阵表示是:g=RotationMatrix[120 Degree]

【抽象代数】3阶循环群的表示

2、g所生成的循环群的矩阵表示是:{g, g.g, g.g.g}这恰好是三阶循环群的一种二维表示方法。

【抽象代数】3阶循环群的表示

3、另一方面,考虑一个变换:h:{x,y}→{-x颍骈城茇-y,x}可以证明,这是一个三阶变换,可以生成一个三阶循环群。实际上,变换h也可以写为矩阵的形式:h[{x_, y_}] := {{-1, -1}, {1, 0}}.{x, y}

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4、这样,h就可以用矩阵表示出来。

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5、进而,有给出三阶循环群的一种二维表示:{h, h.h, h.h.h}

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6、实际上,对于任意的可逆矩阵p = {{a, b}, {c, d娅势毁歹}},都可以给出三阶循环群的一个二维表示:FullSimplify[p.#.Inverse[p柯计瓤绘]] & /@{h, h.h, h.h.h}

【抽象代数】3阶循环群的表示

7、另外,如果把三阶循环群视为正三角形的三个顶点绕中心的旋转,把正三角形的三个顶点记为1、2、3,那么,三阶循环群就可以用置换表示:()、(2,3,1)、(3,1,2)对应的矩阵表示是三维的:

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