【抽象代数】4阶二面体群及表示

 时间:2024-10-12 01:26:13

1、给定正方形ABCD,中心位于原点,A在x轴正半轴上。痘痉颔湄那么,4阶二面体群,可以视为这个正方形的对称群。正方形ABCD绕原点旋转90°的变换,记为a。这是一个旋转对称,保持正方形内的点仍旧在正方形内。对应的矩阵表示是:α=RotationMatrix[90 Degree]

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2、a生成一个4阶循环群:{a^0=1,a,a^2,a^3},相应的矩阵表示是:{I,α,α.α,α.α.α}。这是4阶二面体群的子群。

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3、绕x轴的对称变换记为b,保持点的横坐标不变,獭喾酗怛纵坐标变为相反数。相应的矩阵表示记为β。β={{1,1},{1,2}}.Inverse[{{1,1},{-1,-2}}]

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4、绕直线y=x的轴对称,记为c,相应的矩阵表示记为γ:γ={{1,1},{1,2}}.Inverse[{{1,2},{1,1}}]

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5、由a生成的子群的四个元素,分别和b进行复合,得到的四个矩阵也是4阶二面体群的元素:MatrixForm[#] & /@ (#.b & /@ A)

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6、由a生成的子群的四个元素,分别和c进行复合,得到的四个矩阵也是4阶二面体群的元素,而且和上面的结果相同,唯一不同的地方是顺序不同。

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7、这样,4阶二面体群的八个元素,都可以用2*2的矩阵表示出来。

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