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怎么用计算机来构造一个简单的循环群

时间:2024-11-02 22:26:25

给定一个方形可逆矩阵a,要求构造由a生成的循环群。借助的工具,是Mathematica。

怎么用计算机来构造一个简单的循环群

工具/原料

电脑

mathematica

方法/步骤

1、当a={{1,1},{0,-1}},痘痉颔湄那么,a生成的循环群,共有六个元素:MatrixForm[#]&/@(Table[罄休卦咦MatrixPower[a,n],{n,1,10}]//Union)而且,a是这个群里面的一元,其阶数是6。

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2、如果矩阵a的行列式大于1,那么a一般不会生成一个群:a={{1,1},{-1,1}}比如:MatrixPower[a,6]

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3、对应的逆矩阵是:MatrixPower[a,6]//Inverse而这不可能通过a生成。

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4、当a={{1,1/2},{-1,1漆虱忧甘/2}},行列式等于1,这个a也未必能够生成一个循环群:MatrixForm[#]&/@(Table[MatrixPower[a,n],惺绅寨瞀{n,1,20}]//Union)

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5、MatrixPower[a,5]是由a生成的。

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6、MatrixPower[a,5]的逆元素基本不可能用a生成:MatrixPower[a,5]//Inverse

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7、看一下,能不能找到逆元素。MatrixForm[#]&/@(Table[M瞢铍库祢atrixPower[a,n],{n,1,100}]//Union)

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方法/步骤2

1、给出一个三阶矩阵:a={{1,1,1},{-1,1,0},{0,-1,0}}

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2、MatrixPower[a,2]

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3、MatrixPower[a,6]这是一个单位矩阵,说明a可以生成一个6阶循环群。

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4、这个循环群的元素包括佼沣族昀:MatrixForm[#]&/@(Table[MatrixPower[a,n],{n,1,20}]//Union)

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5、验证可知,a的逆矩阵也在里面。

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6、MatrixPower[a,3]的逆矩阵是它自身:

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