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> El grupo de los cuaterniones
C.F.Gauss
mensaje Jun 16 2009, 12:29 PM
Publicado: #1


Dios Matemático Supremo
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TEX:  \noindent Sea $Q_8$ el grupo generado (bajo el producto usual de matrices) por las matrices complejas:<br />$$A=\left(\begin{array}{lr}\phantom{-}0&1\\-1&0\end{array}\right);\qquad B=\left(\begin{array}{lr}0&i\\i&0\end{array}\right)$$<br />Mostrar que $Q_8$ es un grupo no abeliano de orden 8. <br />

Se corregirá el problema cuando esté completamente resuelto thumbsup_ii.gif .


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Dos crudas realidades
CITA(Pasten @ Jun 5 2014, 09:21 AM) *
¿Dónde están las nuevas generaciones? wasapeando y actualizando su perfil de face.


CITA(Zefidu @ Sep 3 2013, 09:55 PM) *
(...)FMAT es una gran comunidad con grandes usuarios... A excepción de algunos que se les sube el humo a la cabeza...

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Abu-Khalil
mensaje Aug 25 2009, 03:32 PM
Publicado: #2


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TEX: \noindent Notemos que <br />\[A^2=\left[\begin{tabular}{cc}<br />$-1$&$0$\\<br />$0$&$-1$<br />\end{tabular}\right]=-I,\]<br />de donde sigue que $A^3=A^2A=-A$ y $A^4=A^3A=-A^2=I$. Luego, es fácil ver que $<A>$ está compuesto por 4 elementos.\\<br />\\<br />Análogamente, notamos que <br />\[B^2=\left[\begin{tabular}{cc}<br />$-1$&$0$\\<br />$0$&$-1$<br />\end{tabular}\right]=-I=A^2=-A^4,\]<br />y sigue que $B^3=B^2B=-B$ y $B^4=B^2B^2=I=A^4$. Luego, es fácil ver que $<B>$ está compuesto por 4 elementos.\\<br />\\<br />Con esto, podemos ver que \[G=<A>\cdot <B>=\left\{XY/X\in <A>,Y\in <B>\right\},\] contiene a cada uno de los elementos mencionados y por lo tanto, tiene al menos 6 elementos (ya que los únicos que se repetían eran $A^2,B^2A^4,B^4$ y los dos últimos correspondían a la identidad).\\<br />\\<br />También, notemos que $AB=A^3B^3,-AB=A^3B=AB^3$ y además, $A$ y $B$ anticonmutan (se deja como trabajo bruto al lector) y cumplen que $\left(AB\right)^2=I$.\\<br />\\<br />Por todo lo anterior,<br />\[G=\left\{A,B,\underbrace{-I}_{A^2=B^2},\underbrace{-A}_{A^3},\underbrace{-B}_{B^3},\underbrace{I}_{A^4=B^4},AB,BA\right\}\]<br />es cerrado bajo la composición de matrices usual. Además, como la composición de matrices es asociativa, también lo es en $G$. Dado que la identidad está en $G$, existe el neutro y también se puede ver fácilmente que cada elemento tiene a su inverso (para las dos últimas, recordar que $A$ y $B$ anticomutan) y por lo tanto, es un grupo no abeliano que conocemos como $G_8$ pues $|G|=8$.<br />\begin{flushright}<br />$\square$<br />\end{flushright}<br /><br />


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