Restklassen modulo 4 mit der Restklassenmultiplikation

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Wir überprüfen ob [R4,⊙] eine Gruppe ist. Hierfür betrachten wir die Verknüpfungstafel:

⊙ 0‾1‾2‾3‾
0‾0‾0‾0‾0‾
1‾0‾1‾2‾3‾
2‾0‾2‾0‾2‾
3‾0‾3‾2‾1‾


Abgeschlossenheit

Passt, weil wir sehen können, dass jeder Eintrag, also jedes Ergebnis einer Restklassenmultiplikation, ebenfalls in derselben Restklasse ist.

Assoziativität

Passt, denn die Restklassenmultiplikation ist definiert durch a‾,b‾∈R4,a‾⊙b‾:=a⋅b‾ mit a,b∈ℤ

Somit lässt sich (a‾⊙b‾)⊙c‾=a‾⊙(b‾⊙c‾)

auch so schreiben: (a⋅b)⋅c‾=a⋅(b⋅c‾) mit a,b,c∈ℤ

und die Assoziativität in ℤ gilt als bewiesen.

neutrales Element

Passt, denn anhand der Verknüpfungstafel ist zu sehen, dass die 1‾ das neutrale Element von [R4,⊙] ist.

inverses Element

Passt nicht! In der Verknüpfungstafel sehen wir, das die 1‾ und die 3‾ zwar ein inverses Element haben, die 2‾ allerdings nicht.

Resultat

Somit ist [R4,⊙] keine Gruppe.