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Definiton der Potenzen einer Gruppe

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Tags: Gruppen, inverses element, Pontenzen!!

 
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hshtg

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10:41 Uhr, 24.04.2019

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Guten Morgen!


Ich komme im Moment bei einer Aufgabe nicht weiter.

Es geht darum zu beweisen, dass für jedes positive Element a in einer endlichen Gruppe das zu a inverse Element die Form einer positiven Potenz ak hat.
Die positiven Potenzen in einer Gruppe sind rekursiv als a1=a und ak+1=aak definiert.
Als weiteren Tipp wurde uns empfohlen das Schubfachprinzip zu nutzen.

Ich weiß leider nicht wie ich Anfangen soll und bin um jede Hilfe dankbar!
Vielen Dank im Vorraus.
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Potenzregeln (Mathematischer Grundbegriff)
Rechnen mit Potenzen
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Atlantik

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10:43 Uhr, 24.04.2019

Antworten
ak+1=aak

mfG

Atlantik
hshtg

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10:47 Uhr, 24.04.2019

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Ups genau, ich meinte natürlich ak+1=aak. Ich bitte um einen möglichen Lösungsweg.
Antwort
ermanus

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11:02 Uhr, 24.04.2019

Antworten
Hallo,
wenn die positiven Potenzen ak sämtlich verschieden wären, dann
müsste die Gruppe unendlich viele Elemente enthalten.
Also gibt es natürliche Zahlen l>k>0 mit ak=al.
Multipliziere diese Gleichung mit a-(k+1) ...
Gruß ermanus
hshtg

hshtg aktiv_icon

11:29 Uhr, 24.04.2019

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Hallo ermanus,

Woher nimmst du das a-(k+1)?

LG
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ermanus

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11:33 Uhr, 24.04.2019

Antworten
Es ist links vom Gleichheitszeichen
a-(k+1)ak=a-k-1+k=a-1.
Hinterher steht also da eine Gleichung der Form
a-1= ...
und solch eine Gleichung hätte man doch wohl gerne ;-)
hshtg

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11:46 Uhr, 24.04.2019

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Sorry, dass ich dich erneut störe. Ich verstehe komplett, dass es es mit diesem Rechenweg funktioniert, nur das einzige, was ich noch nicht nachvollziehen kann, ist, woher du das a-(k+1) ursprünglich nimmst. Es wäre echt super wenn du mir diesen Gedankengang erläutern könntest. Vielen Dank im Voraus.

LG
hshtg

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11:46 Uhr, 24.04.2019

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Sorry, dass ich dich erneut störe. Ich verstehe komplett, dass es es mit diesem Rechenweg funktioniert, nur das einzige, was ich noch nicht nachvollziehen kann, ist, woher du das a-(k+1) ursprünglich nimmst. Es wäre echt super wenn du mir diesen Gedankengang erläutern könntest. Vielen Dank im Voraus.

LG
hshtg

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11:47 Uhr, 24.04.2019

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Sorry, dass ich dich erneut störe. Ich verstehe komplett, dass es es mit diesem Rechenweg funktioniert, nur das einzige, was ich noch nicht nachvollziehen kann, ist, woher du das a-(k+1) ursprünglich nimmst. Es wäre echt super wenn du mir diesen Gedankengang erläutern könntest. Vielen Dank im Voraus.

LG
Antwort
ermanus

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11:53 Uhr, 24.04.2019

Antworten
Wenn ich aus der Gleichung ak=al auf der linken Seite a-1
zaubern möchte, würde ich doch im Falle normaler Zahlen durch ak teilen,
dann stünde da 1=... und dann noch einmal durch a teilen, was dann a-1=...
ergäbe. In allgemeinen Gruppen kann man aber nicht im üblichen Sinne durch
ak teilen, sondern muss mit a-k multiplizieren, insgesamt muss man
also mit a-1a-k multiplizieren ...
hshtg

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19:51 Uhr, 24.04.2019

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Ich habe es leider immer noch nicht verstanden.. Es wäre super wenn du mir den ganzen Lösungsweg aufzeigen könntest!
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ermanus

ermanus aktiv_icon

20:09 Uhr, 24.04.2019

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Hast du denn noch nie in einer Gruppe gerechnet?
Das sind doch alles die normalen Potenzgesetze :(
Also meinethalben:
ak=alaka-k=ala-ke=al-ka-1=al-ka-1=al-k-1.
Wegen l>k ist l-k-10.
(Im Falle l-k-1=0 ist l=k+1, also ak=al=ak+1=akaa=e, also a-1=a.)
Damit ist allgemein a-1=an mit einer natürlichen Zahl n>0.


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