المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
أنـواع اتـجاهـات المـستهـلك
2024-11-28
المحرر العلمي
2024-11-28
المحرر في الصحافة المتخصصة
2024-11-28
مـراحل تكويـن اتجاهات المـستهـلك
2024-11-28
عوامـل تكويـن اتـجاهات المـستهـلك
2024-11-28
وسـائـل قـيـاس اتـجاهـات المستهلـك
2024-11-28


Modules-Tensor Products of Abelian Groups  
  
1309   01:54 مساءً   date: 2-7-2017
Author : David R. Wilkins
Book or Source : Algebraic Topology
Page and Part : 94-96


Read More
Date: 1-6-2021 1832
Date: 11-7-2021 1572
Date: 23-7-2021 1395

Proposition 1.1  ZmZ Zn≅ Zgcd(m,n)  for all positive integers m and n,  where Zn = Z/nZ and gcd(m, n) is the greatest common divisor of m and n.

Proof The cyclic groups Zm and Zn are generated by a and b respectively,  where a = 1 + Zm and b = 1 + Zn. Moreover Zm = {j.a : j ∈ IZ}, Zn = {k.b : k ∈ Z}, j.a = 0 if and only if m divides the integer j, and k.b = 0 if and only if n divides the integer k.

Now ZmZ Zn is generated by elements of the form x ⊗ y, where x ∈ Zm and y ∈ Zn. Moreover (j.a) ⊗ (k.b) = jk(a ⊗ b) for all integers j and k. It follows that ZmZ Zn = {ja⊗b : j ∈ Z}. Thus the tensor product Zm ⊗Z Zn is a cyclic group generated by a ⊗ b. We must show that the order of this generator is the greatest common divisor of m and n.

Let r = gcd(m, n). It follows from a basic result of elementary number theory that there exist integers s and t such that r = sm + tn. Then

                r(a ⊗ b) = sm(a ⊗ b) + tn(a ⊗ b) = s((ma) ⊗ b) + t(a ⊗ (nb))

                                  = s(0 ⊗ b) + t(a ⊗ 0) = 0.

It follows that the generator a ⊗ b of ZmZ Zn is an element of finite order,  and the order of this element divides r.

It remains to show that a ⊗ b is of order r. Now if j, j`, k and k` are integers, and if j.a = j`.a and k.b = k`.b then m divides j – j` and n divides k – k` . But then the greatest common divisor r of m and n divides jk – j`k`, since jk – j`k` = (j – j`)k + j` (k – k`). Let c be the generator 1 + rZ of Zr. Then there is a well-defined bilinear function f: Zm × Z → Zr, where f(j.a, k.b) = jk.c for all integers j and k. This function induces a unique group homomorphism ϕ: ZmZ Z → Zr, where ϕ(x ⊗ y) = f(x, y) for all x ∈ Zm and y ∈ Zn. Then ϕ(ja ⊗ b) = jc for all integers j. Now the generator c of Zr is of order r, and thus jc = 0 only when r divides j. It follows that ja ⊗ b = 0 only when r divides j. Thus the generator a ⊗ j of ZmZ Zn is of order r, and therefore ZmZ Zn≅ Zr, where r = gcd(m, n),  as required.

  There is a fundamental theorem concerning the structure of finitelygenerated Abelian groups, which asserts that any finitely-generated Abelian group is isomorphic to the direct sum of a finite number of cyclic groups.

Thus, given any Abelian group A, there exist positive integers n1, n2, . . . , nk and r such that

                  A≅Zn1 ⊕ Zn2 ⊕ · · · ⊕ Znk ⊕ Zr.

Now Corollary 1.4in(Direct Sums and Tensor Products) ensures that Z ⊗Z B ≅ B for any Abelian group B. It follows from Lemma 1.6(Direct Sums and Tensor Products)  that

                          A ⊗Z B ≅(Zn1Z B) ⊕ (Zn2Z B) ⊕ · · · ⊕ (ZnkZ B) ⊕ Br.

On applying Proposition 1.1, we find in particular that

                      A ⊗Z Zm≅ Zgcd(n1,m) ⊕ Zgcd(n2,m) ⊕ · · · ⊕ Zgcd(nk,m) ⊕ Zrm

for any positive integer r. Also A ⊗Z Z ≅ A, by Corollary 1.4in(Direct Sums and Tensor Products).

Note that that Z1 is the zero group 0, and therefore 0 ⊕ B ≅B for any Abelian group. (Indeed 0 × B = {(0, b) : b ∈ B}, and this group of ordered pairs of the form (0, b) with b ∈ B is obviously isomorphic to B.) We are thus in a position to evaluate the tensor product of any two finitely-generated Abelian groups Note also that if integers m and n are coprime, then Zmn≅ Zm ⊕ Zn.

Indeed let a ∈ Zm be an element of order m (which therefore generates Zm),  and let b ∈ Zn be an element of order n. Then the order of the element (a, b)  of Zm ⊕ Zn is divisible by both m and n, and is therefore divisible by mn.  It then follows that (a, b) generates the group Zm ⊕ Zn, and this group istherefore isomorphic to Zmn.

Example Let




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.