Lewati ke konten utama

Latihan 11.5 Latihan Tambahan: Automorfisme

1.

Misalkan \(\aut(G)\) adalah himpunan semua automorfisme dari \(G\text{;}\) yaitu, isomorfisma dari \(G\) ke dirinya sendiri. Buktikan bahwa himpunan ini membentuk grup dan merupakan subgrup dari grup permutasi pada \(G\text{;}\) yaitu, \(\aut(G) \leq S_G\text{.}\)

2.

Sebuah automorfisme dalam dari \(G\text{,}\)
\begin{equation*} i_g : G \rightarrow G\text{,} \end{equation*}
didefinisikan oleh pemetaan
\begin{equation*} i_g(x) = g x g^{-1}\text{,} \end{equation*}
untuk \(g \in G\text{.}\) Tunjukkan bahwa \(i_g \in \aut(G)\text{.}\)

3.

Himpunan semua automorfisme dalam dinotasikan dengan \(\inn(G)\text{.}\) Tunjukkan bahwa \(\inn(G)\) merupakan subgrup dari \(\aut(G)\text{.}\)

4.

Carilah automorfisme dari suatu grup \(G\) yang bukan automorfisme dalam.

5.

Misalkan \(G\) adalah grup dan \(i_g\) merupakan automorfisme dalam dari \(G\text{,}\) lalu definisikan pemetaan
\begin{equation*} G \rightarrow \aut(G) \end{equation*}
melalui
\begin{equation*} g \mapsto i_g\text{.} \end{equation*}
Buktikan bahwa pemetaan ini merupakan homomorfisma dengan citra \(\inn(G)\) dan kernel \(Z(G)\text{.}\) Gunakan hasil ini untuk menyimpulkan bahwa
\begin{equation*} G/Z(G) \cong \inn(G)\text{.} \end{equation*}

6.

Hitung \(\aut(S_3)\) dan \(\inn(S_3)\text{.}\) Lakukan hal yang sama untuk \(D_4\text{.}\)

7.

Carilah semua homomorfisma \(\phi : {\mathbb Z} \rightarrow {\mathbb Z}\text{.}\) Apakah \(\aut({\mathbb Z})\text{?}\)

8.

Carilah semua automorfisme dari \({\mathbb Z}_8\text{.}\) Buktikan bahwa \(\aut({\mathbb Z}_8) \cong U(8)\text{.}\)

9.

Untuk \(k \in {\mathbb Z}_n\text{,}\) definisikan pemetaan \(\phi_k : {\mathbb Z}_n \rightarrow {\mathbb Z}_n\) melalui \(a \mapsto ka\text{.}\) Buktikan bahwa \(\phi_k\) merupakan homomorfisma.

10.

Buktikan bahwa \(\phi_k\) merupakan isomorfisma jika dan hanya jika \(k\) adalah pembangkit dari \({\mathbb Z}_n\text{.}\)

11.

Tunjukkan bahwa setiap automorfisme dari \({\mathbb Z}_n\) berbentuk \(\phi_k\text{,}\) dengan \(k\) sebagai pembangkit dari \({\mathbb Z}_n\text{.}\)

12.

Buktikan bahwa \(\psi : U(n) \rightarrow \aut({\mathbb Z}_n)\) merupakan isomorfisma, dengan \(\psi : k \mapsto \phi_k\text{.}\)