多语言展示
当前在线:971今日阅读:152今日分享:13

【Mathematica】怎么计算矩阵生成的群?

矩阵{{1, 1}, {-1, 0}}通过与自己的矩阵乘法,可以生成一个循环群。本文,就用Mathematica来研究这个群。
工具/原料
1

电脑

2

Mathematica

方法/步骤
1

给定矩阵:A = {{1, 1}, {-1, 0}};计算矩阵的幂,其实就是重复乘以这个矩阵:MatrixPower[A, n]

2

这里的n当然可以是小数:MatrixPower[A, 1/2]

3

n也可以为复数:MatrixPower[A, I]

4

不过涉及到群,自然只考虑n是整数:MatrixPower[A, n] // FullSimplify

5

解方程组:Solve[{Cos[(n*Pi)/3] + Sin[(n *Pi)/3]/Sqrt[3] == 1,      (2 Sin[(n*Pi)/3])/Sqrt[3] == 0}, n]答案是,n为6的倍数。

6

这样,可以确定这个矩阵生成一个6阶群。MatrixForm[MatrixPower[A, #]] & /@ Range[6]

7

这个群里面必定有2阶元素和3阶元素:

推荐信息