Grupos Cíclicos

 Ejercicios  
    

Ejercicio 1. Sea $G$ un grupo, $\QTR{em}{a,b}$ elementos de $G$ tales que:

i) MATH

ii) $\QTR{em}{ab=ba}$

iii) MATH $\left| b\right| =n$

Entonces, MATH

Ejercicio 2. Sea $G$ un grupo, $\QTR{em}{a,b}$ elementos de $G$ tales que:

i) $\QTR{em}{ab=ba}$

ii) MATH $\left| b\right| =m$

iii) $m.c.d.(n,m) = 1$

Entonces, MATH Además, MATH

Ejercicio 3. Sea $G$ un grupo y sean $a,$ $b$ elementos de $G$. Entonces:

i) MATH

ii) MATH para todo $\ x\in$ $G$.

iii) MATH

iv) Sea MATH Entonces, ( $a^{i}=a^{j}$ $\Leftrightarrow$ $n\mid i-j$ )

Ejercicio 4. Sea MATH el conjunto de los enteros módulo $n$. En $Z_{n}$ definimos la multiplicación mediante la regla: MATH. Demostrar que MATH es un semigrupo conmutativo con elemento identidad $\overline{1}$ ( Compruebe inicialmente que la operación $\ \cdot $ en $Z_{m}$ está bien definida! ). Construya la tabla para $n=8$. Es MATH un grupo?

Ejercicio 5. Sea $Z_{n}$ el conjunto de los enteros módulo $n$. Sea $Z_{n}^{\ast }$ el grupo multiplicativo del semigrupo MATH del ejercicio anterior. Demostrar que: MATH $Z_{n}^{\ast }$ $\Leftrightarrow $ $m.c.d.(r,n)=1$

Ejercicio 6. La función MATH del conjunto de los números naturales que asigna a cada natural $m$ el número de enteros positivos menores que $m$ y que son primos relativos con él. Por ejemplo, MATH MATH La función $\varphi $ es denominada función de Euler. Según el ejercicio anterior, $Z_{m}^{\ast }$ tiene MATH elementos. Utilizar estas observaciones para demostrar los siguientes teoremas:

i) Teorema de Euler: Sean $a,m$ enteros, $m>0$ y $m.c.d(a, m ) = 1$. Entonces MATH (módulo $m$), es decir, MATH

ii) Teorema de Fermat: Si $p$ es primo entonces $a^{p}\equiv a$ (módulo $p$), para todo $a\in Z.$

Ejercicio 7. Sea $G$ un grupo cíclico de orden $60$. Cuántos generadores tiene $G$ ?

Ejercicio 8. Determinar el subgrupo cíclico de MATH generado por $\overline{30}$

Ejercicio 9. Demostrar que MATH es un elemento de período finito de $C\ast $.

Ejercicio 10. Sean $p$ y $q$ primos diferentes. Encontrar el número de generadores del grupo cíclico MATH

Ejercicio 11. Determinar todos los subgrupos de $Z_{36}$ y todos sus generadores.

Ejercicio 12. Determinar todos los subgrupos de $C_{36}$ y todos sus generadores.

Ejercicio 13. Demostrar que los subgrupos de $C_{p}\infty $ son: 1 = MATH

Solución

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