【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

 时间:2026-02-14 11:16:13

1、列举S4的所有元素:

S4 = GroupElements[SymmetricGroup[4]]

这个群有24个元素。

【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

2、求出这个群的最小生成元集合:

s4 = SymmetricGroup[4];

GroupGenerators[s4]

【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

3、给出生成元的矩阵表示:

a = {{0, 1, 0, 0}, {1, 0, 0, 0}, {0, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 1}};

b = {{0, 1, 0, 0}, {0, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 1}, {1, 0, 0, 0}};

容易验证,a可以代表Cycles[{{1, 2}}],{{1,2,3,4}}与矩阵a的乘积,表示把第一个元素和第二个元素轮换位置,其余位置的元素不变;

b可以代表Cycles[{{1, 2, 3, 4}}],{{1,2,3,4}}与矩阵b的乘积,表示四个元素轮换一个位置。

【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

4、根据a和b,并使用矩阵乘积,就可以算出s4的矩阵表示。

先算出a生成的子群A:

A = MatrixPower[a, #] & /@ Range[24] // Union

并且证明了,a是2阶元素。

【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

5、b生成一个四阶子群B:

B = MatrixPower[b, #] & /@ Range[24] // Union

【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

6、子群A和子群B的乘积:

CC = (Table[aa.bb, {aa, A}, {bb, B}] // Flatten[#, 1] &) // Union

读者可以自行验证,看看CC是不是群,是否满足群的基本定义。

【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

7、集合CC与CC的乘积,就得到s4的矩阵表示:

DD = (Table[aa.bb, {aa, CC}, {bb, CC}] // Flatten[#, 1] &) // Union;

恰好24个不同的4阶矩阵。

【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

8、为了证明DD是群,只需要验证DD=DD×DD即可:

DD == ((Table[aa.bb, {aa, DD}, {bb, DD}] // Flatten[#, 1] &) // Union)

【抽象代数】Mathematica怎么分析s4?

  • 交错级数如何判断发散
  • 正态分布的期望和方差是什么
  • 三个中值定理的公式是什么
  • 反三角函数图像与性质是什么
  • 已知三点坐标求三角形面积
  • 热门搜索
    济南旅游攻略 附近旅游景点 大学生旅游 四川旅游景点 旅游文化 内蒙古旅游 城市旅游 日照旅游 新加坡旅游攻略 新疆旅游攻略