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Funktion(Halbgruppe, Monoid)

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nero08

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18:55 Uhr, 09.03.2013

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Hallo!

Sei X eine nichtleere Menge. Welche der folgenden Mengen bilden mit der Verknüpfung von Funktionen als Operation eine Halbgruppe bzw. ein Monoid?

Dies macht mir Probleme: {f:X->X| f surjektiv}

ICh habe es geschafft zu zeigen, dass die Funktion surjektiv ist.

Weiters konnte ich die Assozativität zeigen, womit wir schon mal ne Halbgruppe haben. (Bei der ass. muss ich die surj. nicht weiter berücksichtigen? dies müsste reichen[1])

Aber wie zeige, dass es sich um ein Monoid handelt?

UND

wie löse ich das ganze, wenn {f:X->X| f nicht surjektiv}

lg

[1] de.wikipedia.org/wiki/Komposition_%28Mathematik%29#Eigenschaften

Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
anonymous

anonymous

12:09 Uhr, 10.03.2013

Antworten
M={ff:XXsurjektiv}
m.a.W.: M ist die Menge der surjektiven Abbildungen XX
ist die Komposition von Abb.
i) M{}: idXM
ii) M ist bzgl. abgeschlossen (m.a.W.: die Komposition surjektiver Abb. ist surj. - das hast du ja nach eigenen Worten gezeigt.
iii) assoziativ: f,g,hM
(f(gh))(x)=...=f(g(h(x)))=(fg)(h(x))=[(fg)h](x)für alle xX
also: f(gh)=(fg)h
iii) neutrales Element: idX
(fidX)(x)=f(idX(x))=f(x)für alle xXalso: fidX=f
(idXf)(x)=idX(f(x))=f(x)für alle xXalso: idXf=f

insgesamt: (M,)Monoid
nero08

nero08 aktiv_icon

12:23 Uhr, 10.03.2013

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hi!

danke für deine ausführliche Antwort!

allerding ist mir eines unklar. wo genau verwendest du die surjektivität?

bzw. warum würde es sich im falle von einer nicht surjektiven abbildung um kein monoid handeln?

lg

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anonymous

anonymous

12:49 Uhr, 10.03.2013

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ich habe meine nachricht geändert!
nero08

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12:54 Uhr, 10.03.2013

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hi!

okay, jetzt wirds schon mal klarer, also muss ich doch zeigen, dass zummindest die hintereinanderausführung surj. ist, denn diese ist ja nur für eine funktion vorausgesetzt.

Aber nehmen wir jetzt eben an, dass das ganze nicht surj. ist. gut dann ist die komposition nicht surj., aber die Ass. gilt doch?

ein neutrales element gibt es auch also wäre auch Punkt iv) erfüllt.

also würde doch wieder folgen, dass es sich um ein Monoid(Halbgruppe + neut. Element) und um eine Halbgruppe(nicht leere Menge + Ass.) handelt?

lg

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anonymous

anonymous

12:56 Uhr, 10.03.2013

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es tut mir leid: ich muss jetzt weg - ich habe erst heute abend wieder Zeit zu helfen.
nero08

nero08 aktiv_icon

12:59 Uhr, 10.03.2013

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danke, ist kein Stress ;).

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anonymous

anonymous

16:51 Uhr, 10.03.2013

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bin wieder da
nochmal zur Abgeschlossenheit von M bzgl. :
f,gM;f,gsurjektiv:f(X)=g(X)=X
dann ist
(gf)(X)=g(f(X))=g(X)=Xalso ist gfsurjektiv
analog: fgsurjektiv

Verzichtet man auf die Eigenschaft "surjektiv", so ändert sich nichts:
M={ff:XX},=Komposition
Dann ist (M.)ein Monoid
nero08

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17:05 Uhr, 10.03.2013

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hi!

Also ich habe die abgeschlossenheit so gezeigt:

z X y X : g ( y ) = z y X x X f ( x ) = y ................................. z X x X : ( g f ) ( x ) = g ( f ( x ) ) = g ( y ) = z

ja und f nach eben analog...

hmm, dass verwirrt mich etwas. die abgeschlossenheit ist doch nicht erfüllt?

lg

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anonymous

anonymous

20:01 Uhr, 10.03.2013

Antworten
"abgeschlossen" bedeutet doch: verknüpft man zwei Elemente aus M, dann ist das Verknüpfungsergebnis wieder ein Element von M ("innere Verknüpfung")

Hier bestehen die Elemente aus surjektiven Abbildungen von X in X.
abgeschlossen bedeutet dann: wählt man bel. Abb. f,g von M, dann ist die Komposition wieder eine Abb. von M in M, die surjektiv ist - also ein Element von M ist.

Deine Überlegung zielt doch gerade auf die Surjektivität
nero08

nero08 aktiv_icon

21:28 Uhr, 10.03.2013

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Sorry hab mich vl. etwas blöd ausgedrückt. Die Frage bezog sich auf deinen teil, wo du schriebst, dass es sich auch bei NICHT surjektivität um ein Monoid bzw. eine Halbgruppe handelt. Wobei ich hier das ergebnis erzielt habe, das die Menge bzw. die Abbildung in diesem fall nicht abgeschlossen ist. Und es scih so nicht um ein Monoid bzw. eine Halbgruppe handeln kann.

lg

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anonymous

anonymous

23:01 Uhr, 10.03.2013

Antworten
welche Eigenschaft soll nicht erfüllt sein?
M nicht leer, da id Element von M
f nach g bzw. g nach f immer bildbar, da alles Abb. von X nach X sind, also auch die Kompositionen, die demnach auch Elemente von M sind.
neutrales Ele: id
Assoz.gesetz gil: Monoid
nero08

nero08 aktiv_icon

23:19 Uhr, 10.03.2013

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"f nach g bzw. g nach f immer bildbar, da alles Abb. von X nach X sind, also auch die Kompositionen, die demnach auch Elemente von M sind."

rein intuitiv ist dies klar nur wie zeige ich dies formal so wie zuvor beim fall der surjektivität ? :)

lg

Antwort
anonymous

anonymous

23:46 Uhr, 10.03.2013

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M={ff:XX}
f,gMalso f.g:XX
Da Bild(f)X=Dgund Bild(g)X=Dfsind fgbzw.gfbildbar. Insbesondere ist
XfXgXbzw. XgXfX
also fg,gf:XXund damit fg,gfM
also ist M bzgl abgeschlossen
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anja-b0602

anja-b0602 aktiv_icon

13:22 Uhr, 12.03.2013

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idx ist aber kein Element der Menge der NICHT surj. Funktionen, kann daher nicht deren neutrales Element sein - Menge ist kein Monoid
Antwort
anonymous

anonymous

17:04 Uhr, 12.03.2013

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da reden wir aber gewaltig aneinander vorbei!
Wenn die Vor. "surjektiv" wegfällt, dann heißt das nicht, dass alle Funktionen nicht-surjektiv sind - die Menge kann sowohl surjektive als auch nicht-surjektive Funktionen enthalten
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