👤

Pe mulțimea [tex]$G=(1,+\infty)$[/tex] se definește legea de compoziție asociativă [tex]$x * y=\sqrt{x^{2} y^{2}-x^{2}-y^{2}+2}$[/tex].

5p a) Arătați că [tex]$x * y=\sqrt{\left(x^{2}-1\right)\left(y^{2}-1\right)+1}$[/tex], pentru orice [tex]$x, y \in G$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] b) Determinați elementul neutru al legii de compoziție , [tex]$* "$[/tex].

[tex]$5 p$[/tex] c) Ştiind că [tex]$(G, *)$[/tex] este grup, demonstrați că funcția [tex]$f: M \rightarrow G, f(x)=\sqrt{x+1}$[/tex] este un izomorfism de la grupul [tex]$(M, \cdot)$[/tex] la grupul [tex]$(G, *)$[/tex], unde [tex]$M=(0,+\infty)$[/tex] și ,, " reprezintă operația de înmulțire a numerelor reale.


Răspuns :

[tex]x * y=\sqrt{x^{2} y^{2}-x^{2}-y^{2}+2}[/tex]

a)

Luam separat membrii de sub radical

x²y²-x²-y²+2

Dam factor comun intre primii 2 termeni pe x² si pe 2 il scriem ca 1+1

x²(y²-1)-y²+1+1=x²(y²-1)-(y²-1)+1

Dam factor comun pe y²-1

(y²-1)(x²-1)+1

Deci vom avea:

[tex]x * y=\sqrt{(x^2-1)(y^2-1)+1}[/tex]

b)

Elementul neutru:

x*e=x

[tex]x * e=\sqrt{(x^2-1)(e^2-1)+1}=x[/tex]

Ridicam la patrat in stanga si in dreapta

(x²-1)(e²-1)+1=x²

(x²-1)(e²-1)=x²-1

(x²-1)(e²-1)-(x²-1)=0

Dam factor comun pe x²-1

(x²-1)(e²-2)=0

e²-2=0

e²=2

e=±√2

Dar e∈(1,+∞)⇒e=√2

c)

Izomorfism=au aceleași proprietăți intrinseci: orice proprietate a elementelor primei structuri se transpune pe cea de-a doua prin izomorfismul stabilit

f(x)*f(y)=f(xy)

[tex]f(x) *f( y)=\sqrt{(f^2(x)-1)(f^2(y)-1)+1}=\sqrt{(x+1-1)(y+1-1)+1}=\sqrt{xy+1} =f(xy)[/tex] (1)

√x+1 >0⇒ f este crescatoare pe (0,+∞)    (2)

[tex]\lim_{x \to 0} \sqrt{x+1} = 1[/tex]    (3)

[tex]\lim_{x \to \infty} \sqrt{x+1} =+\infty[/tex]   (4)

Din (1) (2) (3) si (4)⇒ functia f este izomorfism de la grupul (M,·) la grupul (G,*)

Un exercitiu similar cu legi de compozitie gasesti aici:https://brainly.ro/tema/4071578

#BAC2022

#SPJ4