Sari la conținut
LECȚIA 10.1 · MATEMATICĂ

Legi de compoziție și grupuri

Lege de compoziție, parte stabilă, asociativitate, element neutru, simetrice și structura de grup.

Conținut verificat

Legea de compoziție

O lege de compoziție pe mulțimea MM asociază oricărei perechi (x,y)(x, y) din MM un element x∘yx \circ y tot din MM (parte stabilă).

Exemplul standard la BAC: x∘y=x+y−2x \circ y = x + y - 2 pe R\mathbb{R}.

Proprietățile care se verifică

1. Asociativitatea: (x∘y)∘z=x∘(y∘z)(x \circ y) \circ z = x \circ (y \circ z).

Pentru exemplul nostru: (x∘y)∘z=(x+y−2)+z−2=x+y+z−4(x \circ y) \circ z = (x + y - 2) + z - 2 = x + y + z - 4 și la fel pe partea dreaptă. ✓

2. Comutativitatea: x∘y=y∘xx \circ y = y \circ x. Aici: evidentă din simetria formulei. ✓

3. Elementul neutru ee: x∘e=e∘x=xx \circ e = e \circ x = x pentru orice xx.

x+e−2=x⇒e=2x + e - 2 = x \Rightarrow e = 2

4. Simetricul lui xx: elementul x′x' cu x∘x′=ex \circ x' = e.

x+x′−2=2⇒x′=4−xx + x' - 2 = 2 \Rightarrow x' = 4 - x

Structura de grup

(G,∘)(G, \circ) este grup dacă legea este asociativă, are element neutru și orice element are simetric. Dacă în plus e comutativă, grupul e abelian.

Exemple clasice: (Z,+)(\mathbb{Z}, +) este grup abelian (neutru 0, simetricul lui xx este −x-x); (R∗,⋅)(\mathbb{R}^*, \cdot) este grup (neutru 1, simetricul lui xx este 1/x1/x).

(N,+)(\mathbb{N}, +) NU este grup: lipsesc simetricele (opusul lui 3 nu e natural).

Trucul de calcul rapid

Multe legi de la BAC se rescriu x∘y=(x−a)(y−a)+ax \circ y = (x - a)(y - a) + a sau x∘y=(x−a)+(y−a)+ax \circ y = (x - a) + (y - a) + a. Exemplu: x∘y=xy−3x−3y+12=(x−3)(y−3)+3x \circ y = xy - 3x - 3y + 12 = (x-3)(y-3) + 3. Cu forma asta, compunerile repetate devin puteri: x∘x∘…∘x⏟n=(x−3)n+3\underbrace{x \circ x \circ \ldots \circ x}_{n} = (x-3)^n + 3.

Greșeli frecvente

  1. Elementul neutru trebuie să fie ÎN mulțimea dată, nu doar să existe formal.
  2. Nu presupune comutativitatea: verific-o separat.
  3. La forma restrânsă (x−a)(y−a)+a(x-a)(y-a)+a, verifică prin dezvoltare că regăsești legea inițială.
EXPLOREAZĂ INTERACTIV