关键词 > SIM2004/SIM2014

SIM2004/SIM2014 ALGEBRA I ASSIGNMENT, SEMESTER 1, 2023/2024 ACADEMIC SESSION

发布时间:2023-12-19

Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

SIM2004/SIM2014 ALGEBRA I

ASSIGNMENT,

SEMESTER 1, 2023/2024 ACADEMIC SESSION

SECTION A: Answer ALL questions.

1.  Determine whether the following are true or false.  If it is false, justify your answer.

(a)  Every subgroup of an abelian group is normal.

(b) If G is a group of order 2024 with subgroup H of order 23, then the number of right cosets of H in G is 44.

(c)  Let G be a group and N    G. Then the group G/N always exists.

(d)  Let (G, ·) and (H, +) be two groups and ϕ : G → H be an onto group homo- morphism. If suppose ker ϕ = {1}, then G = H.

2.  Given that (Z, *) is group with respect to the following binary operation

x * y = 2 + x + y       for all x, y ∈ Z.

Determine whether (Z, *) is a group.  If not, explain why.  If it is a group, determine whether it is an abelian group.

(Hint: Note that Z is indeed closed with respect to * and  “+” is the usual addition in Z.)

3.  Consider the cyclic group C30  = hx | x30  = 1i.

(a) What are the possible orders of subgroups of C30 ?

(b) Find two subgroups H and K of C30  such that H ∩ K = {1}. (c) Find a subgroup L of C30  such that [C30  : L] = 5.

4. Let G be a group with H, K       G such that H     G  and  H ∩ K     K.   Given that [K : H ∩ K] = m[H : H ∩ K].  Find the value of λ in terms of m, so that [G : K] = λ[G : H].

(Hint:  [G : K] = |G/K| = |G|/|K| .)

5.  Given G is a inite group, H     G, and K    G such that K < H.

(a)  Show that H/K     G/K.

(Hint:  Use  either Criterion S1 or Criterion S2.)

(b) If |G/K| = p where p is a prime number, show that |H| = p|K| . (Hint:  Use Lagrange’s  Theorem.)

6.  Given G = D8  = hx, y |  x4  = y2  = 1, yx = x3yi is a non-abelian group with the following Cayley Table.

Let H = {1, x, x2 , x3 } and L = {1, x2 }.  By referring to the above table, answer the following questions.

(a) Is H     G?  Justify your answer.

(b) Find  [G  :  H].    Hence,  by  listing  all  the  right  and left cosets of H  in  G, determine whether H    G.

(c)  Find [G : L].  Hence, by listing all the right and left cosets of L in G, show that L    G.

(d) Find the elements of G/L.

7.  Given an additive group of integers, Z.  Consider the quotient group Z/pZ where p is a prime number.  The element x ∈ Z/pZ can be written as x = z + pZ for some z ∈ Z. Let θ : Z → Z/pZ be deined as

θ(z) = z + pZ       for all z ∈ Z.

(Caution! Beware of the additive binary operation on homomorphism and cosets.)

(a) If θ is well-deined, show that θ is an onto homomorphism.

(b)  Is θ an isomorphism? Justify your answer.

(c)  Find ker θ .