84
Preˇ stevanje s pomoˇ cjo grup Primoˇ z ˇ Sparl Univerza v Ljubljani, FMF Matematiˇ cno raziskovalno sreˇ canje MARS 2008 UP FAMNIT, Koper, 24. - 30. avgust 2008

Pre stevanje s pomo cjo grup - mars.dmfa.simars.dmfa.si › mars2008 › pdf › MARS 2008 - Sparl - Prestevanje.pdfPre stevanje s pomo cjo grup Primo z Sparl Univerza v Ljubljani,

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Preštevanje spomočjo grup

    Primož Šparl

    Univerza v Ljubljani, FMF

    Matematično raziskovalno srečanje MARS 2008UP FAMNIT, Koper, 24. - 30. avgust 2008

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni? slika

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri? slika

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi? slika

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Ogrevanje

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči ali rumeni?

    Koliko je vseh različnih štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri?

    Koliko je vseh različnih šestnajstkrakih vetrnic, katerih krakiso lahko rdeči, rumeni, modri, zeleni, vijolični, beli ali rjavi?

    Koliko je bisernih ogrlic z desetimi biseri, če imamo na voljobele in črne bisere?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih ploskve so lahko rdeče,rumene ali modre?

    Koliko je vseh različnih kock, katerih robovi so lahko rdeči,rumeni, modri ali zeleni?

    Koliko je...

  • Permutacijske grupe

    Množico vseh permutacij oziroma premešanj elementovmnožice X označimo z SX .

    Če je n = |X |, lahko seveda SX identificiramo s simetričnogrupo Sn.

    Včasih nas ne zanima cela grupa SX , temveč le kake njenepodmnožice.

    Tistim podmnožicam G ⊆ SX , za katere velja

    vsebujejo identitetoza vsaka g1, g2 ∈ G je tudi g1g2 ∈ Gza vsak g ∈ G je tudi g−1 ∈ G

    pravimo permutacijske grupe.

    Primeri:

    Grupa rotacij štirikrake vetrnice.Grupa “simetrij ogrlice”.Grupa togih simetrij kocke.

  • Permutacijske grupe

    Množico vseh permutacij oziroma premešanj elementovmnožice X označimo z SX .

    Če je n = |X |, lahko seveda SX identificiramo s simetričnogrupo Sn.

    Včasih nas ne zanima cela grupa SX , temveč le kake njenepodmnožice.

    Tistim podmnožicam G ⊆ SX , za katere velja

    vsebujejo identitetoza vsaka g1, g2 ∈ G je tudi g1g2 ∈ Gza vsak g ∈ G je tudi g−1 ∈ G

    pravimo permutacijske grupe.

    Primeri:

    Grupa rotacij štirikrake vetrnice.Grupa “simetrij ogrlice”.Grupa togih simetrij kocke.

  • Permutacijske grupe

    Množico vseh permutacij oziroma premešanj elementovmnožice X označimo z SX .

    Če je n = |X |, lahko seveda SX identificiramo s simetričnogrupo Sn.

    Včasih nas ne zanima cela grupa SX , temveč le kake njenepodmnožice.

    Tistim podmnožicam G ⊆ SX , za katere velja

    vsebujejo identitetoza vsaka g1, g2 ∈ G je tudi g1g2 ∈ Gza vsak g ∈ G je tudi g−1 ∈ G

    pravimo permutacijske grupe.

    Primeri:

    Grupa rotacij štirikrake vetrnice.Grupa “simetrij ogrlice”.Grupa togih simetrij kocke.

  • Permutacijske grupe

    Množico vseh permutacij oziroma premešanj elementovmnožice X označimo z SX .

    Če je n = |X |, lahko seveda SX identificiramo s simetričnogrupo Sn.

    Včasih nas ne zanima cela grupa SX , temveč le kake njenepodmnožice.

    Tistim podmnožicam G ⊆ SX , za katere veljavsebujejo identitetoza vsaka g1, g2 ∈ G je tudi g1g2 ∈ Gza vsak g ∈ G je tudi g−1 ∈ G

    pravimo permutacijske grupe.

    Primeri:

    Grupa rotacij štirikrake vetrnice.Grupa “simetrij ogrlice”.Grupa togih simetrij kocke.

  • Permutacijske grupe

    Množico vseh permutacij oziroma premešanj elementovmnožice X označimo z SX .

    Če je n = |X |, lahko seveda SX identificiramo s simetričnogrupo Sn.

    Včasih nas ne zanima cela grupa SX , temveč le kake njenepodmnožice.

    Tistim podmnožicam G ⊆ SX , za katere veljavsebujejo identitetoza vsaka g1, g2 ∈ G je tudi g1g2 ∈ Gza vsak g ∈ G je tudi g−1 ∈ G

    pravimo permutacijske grupe.

    Primeri:

    Grupa rotacij štirikrake vetrnice.Grupa “simetrij ogrlice”.Grupa togih simetrij kocke.

  • Orbite in stabilizatorji

    Naj bo G permutacijska grupa, ki deluje na množici X in najbo x ∈ X .

    Množico vseh elementov grupe G , ki pribijejo x , označimo zGx in ji pravimo stabilizator točke x . Tudi Gx je grupa.

    Množico vseh točk y v katere je moč z elementi grupe Gpreslikati točko x označimo z OrbG (x) in jo imenujemo orbitatočke x pri delovanju grupe G .

    Množica X razpade na disjunktno unijo orbit.

    Izkaže se, da je med stabilizatorjem in orbito točke nekapovezava. slika

  • Orbite in stabilizatorji

    Naj bo G permutacijska grupa, ki deluje na množici X in najbo x ∈ X .Množico vseh elementov grupe G , ki pribijejo x , označimo zGx in ji pravimo stabilizator točke x . Tudi Gx je grupa.

    Množico vseh točk y v katere je moč z elementi grupe Gpreslikati točko x označimo z OrbG (x) in jo imenujemo orbitatočke x pri delovanju grupe G .

    Množica X razpade na disjunktno unijo orbit.

    Izkaže se, da je med stabilizatorjem in orbito točke nekapovezava. slika

  • Orbite in stabilizatorji

    Naj bo G permutacijska grupa, ki deluje na množici X in najbo x ∈ X .Množico vseh elementov grupe G , ki pribijejo x , označimo zGx in ji pravimo stabilizator točke x . Tudi Gx je grupa.

    Množico vseh točk y v katere je moč z elementi grupe Gpreslikati točko x označimo z OrbG (x) in jo imenujemo orbitatočke x pri delovanju grupe G .

    Množica X razpade na disjunktno unijo orbit.

    Izkaže se, da je med stabilizatorjem in orbito točke nekapovezava. slika

  • Orbite in stabilizatorji

    Naj bo G permutacijska grupa, ki deluje na množici X in najbo x ∈ X .Množico vseh elementov grupe G , ki pribijejo x , označimo zGx in ji pravimo stabilizator točke x . Tudi Gx je grupa.

    Množico vseh točk y v katere je moč z elementi grupe Gpreslikati točko x označimo z OrbG (x) in jo imenujemo orbitatočke x pri delovanju grupe G .

    Množica X razpade na disjunktno unijo orbit.

    Izkaže se, da je med stabilizatorjem in orbito točke nekapovezava. slika

  • Orbite in stabilizatorji

    Naj bo G permutacijska grupa, ki deluje na množici X in najbo x ∈ X .Množico vseh elementov grupe G , ki pribijejo x , označimo zGx in ji pravimo stabilizator točke x . Tudi Gx je grupa.

    Množico vseh točk y v katere je moč z elementi grupe Gpreslikati točko x označimo z OrbG (x) in jo imenujemo orbitatočke x pri delovanju grupe G .

    Množica X razpade na disjunktno unijo orbit.

    Izkaže se, da je med stabilizatorjem in orbito točke nekapovezava. slika

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),

    je x = (g−11 g2)(x), torej je g−11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .

    Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,

    je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).

    Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Orbite in stabilizatorji

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj zavsak x ∈ X velja |G | = |Gx | · |OrbG (x)|.

    Znamo sestaviti dokaz?

    Najprej opazimo tole:

    Če je g1(x) = g2(x),je x = (g−11 g2)(x), torej je g

    −11 g2 ∈ Gx

    in zato je g2 = g1g za nek g ∈ Gx .Obratno, če je g2 = g1g za nek g ∈ Gx ,je g2(x) = (g1g)(x) = g1(x).Torej, natanko po |Gx | elementov grupe G preslika x v istotočko.

    Ker elementi grupe G preslikajo x v natanko |OrbG (x)|različnih točk, je s tem dokaz končan.

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo G togih simetrij kocke?

    Po lemi je |G | = |G1| · |OrbG (1)|.Očitno je |OrbG (1)| = 8.S ponovno uporabo leme dobimo |G1| = |G1,2| · |OrbG1(2)|.Ker je |OrbG1(2)| = 3 in je |G1,2| = 1, je torej |G | = 24.

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo G togih simetrij kocke?

    Po lemi je |G | = |G1| · |OrbG (1)|.

    Očitno je |OrbG (1)| = 8.S ponovno uporabo leme dobimo |G1| = |G1,2| · |OrbG1(2)|.Ker je |OrbG1(2)| = 3 in je |G1,2| = 1, je torej |G | = 24.

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo G togih simetrij kocke?

    Po lemi je |G | = |G1| · |OrbG (1)|.Očitno je |OrbG (1)| = 8.

    S ponovno uporabo leme dobimo |G1| = |G1,2| · |OrbG1(2)|.Ker je |OrbG1(2)| = 3 in je |G1,2| = 1, je torej |G | = 24.

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo G togih simetrij kocke?

    Po lemi je |G | = |G1| · |OrbG (1)|.Očitno je |OrbG (1)| = 8.S ponovno uporabo leme dobimo |G1| = |G1,2| · |OrbG1(2)|.

    Ker je |OrbG1(2)| = 3 in je |G1,2| = 1, je torej |G | = 24.

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo G togih simetrij kocke?

    Po lemi je |G | = |G1| · |OrbG (1)|.Očitno je |OrbG (1)| = 8.S ponovno uporabo leme dobimo |G1| = |G1,2| · |OrbG1(2)|.Ker je |OrbG1(2)| = 3 in je |G1,2| = 1, je torej |G | = 24.

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo togih simetrij kocke?

    V G imamo

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo togih simetrij kocke?

    V G imamo

    identiteto,

    6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo togih simetrij kocke?

    V G imamo

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),

    3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo togih simetrij kocke?

    V G imamo

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),

    8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo togih simetrij kocke?

    V G imamo

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in

    6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

  • Uporabnost?

    Ali znamo poiskati grupo togih simetrij kocke?

    V G imamo

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

  • Število orbit

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj ještevilo njenih orbit (pri delovanju na množici X ) enako

    1

    |G |∑g∈G|Fix(g)|,

    kjer je Fix(g) = {x ∈ X : g(x) = x}.

    Poǐsčimo dokaz:

    Potrebno je le določiti moč množiceS = {(g , x) ∈ G × X : g(x) = x} na dva različna načina.Po eni strani je |S | =

    ∑g∈G |Fix(g)|.

  • Število orbit

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj ještevilo njenih orbit (pri delovanju na množici X ) enako

    1

    |G |∑g∈G|Fix(g)|,

    kjer je Fix(g) = {x ∈ X : g(x) = x}.

    Poǐsčimo dokaz:

    Potrebno je le določiti moč množiceS = {(g , x) ∈ G × X : g(x) = x} na dva različna načina.Po eni strani je |S | =

    ∑g∈G |Fix(g)|.

  • Število orbit

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj ještevilo njenih orbit (pri delovanju na množici X ) enako

    1

    |G |∑g∈G|Fix(g)|,

    kjer je Fix(g) = {x ∈ X : g(x) = x}.

    Poǐsčimo dokaz:

    Potrebno je le določiti moč množiceS = {(g , x) ∈ G × X : g(x) = x} na dva različna načina.

    Po eni strani je |S | =∑

    g∈G |Fix(g)|.

  • Število orbit

    Lema

    Naj bo G končna permutacijska grupa na množici X . Tedaj ještevilo njenih orbit (pri delovanju na množici X ) enako

    1

    |G |∑g∈G|Fix(g)|,

    kjer je Fix(g) = {x ∈ X : g(x) = x}.

    Poǐsčimo dokaz:

    Potrebno je le določiti moč množiceS = {(g , x) ∈ G × X : g(x) = x} na dva različna načina.Po eni strani je |S | =

    ∑g∈G |Fix(g)|.

  • Število orbit

    Po drugi strani je |S | =∑

    x∈X |Gx |.

    Če z N označimo število orbit in le-te označimo zO1,O2, . . . ,ON , dobimo∑

    x∈X |Gx | =∑

    x∈O1 |Gx |+∑

    x∈O2 |Gx |+ · · ·+∑

    x∈ON |Gx |=

    ∑x∈O1

    |G ||O1| +

    ∑x∈O2

    |G ||O2| + · · ·+

    ∑x∈ON

    |G ||ON |

    = |O1| · |G ||O1| + |O2| ·|G ||O2| + · · ·+ |ON | ·

    |G ||ON |

    = |G |+ |G |+ · · ·+ |G | = N · |G |

    Torej∑

    g∈G |Fix(g)| = N · |G |. S tem je dokaz končan.Sedaj se končno lahko lotimo štetja.

  • Število orbit

    Po drugi strani je |S | =∑

    x∈X |Gx |.Če z N označimo število orbit in le-te označimo zO1,O2, . . . ,ON , dobimo∑

    x∈X |Gx | =∑

    x∈O1 |Gx |+∑

    x∈O2 |Gx |+ · · ·+∑

    x∈ON |Gx |=

    ∑x∈O1

    |G ||O1| +

    ∑x∈O2

    |G ||O2| + · · ·+

    ∑x∈ON

    |G ||ON |

    = |O1| · |G ||O1| + |O2| ·|G ||O2| + · · ·+ |ON | ·

    |G ||ON |

    = |G |+ |G |+ · · ·+ |G | = N · |G |

    Torej∑

    g∈G |Fix(g)| = N · |G |. S tem je dokaz končan.Sedaj se končno lahko lotimo štetja.

  • Število orbit

    Po drugi strani je |S | =∑

    x∈X |Gx |.Če z N označimo število orbit in le-te označimo zO1,O2, . . . ,ON , dobimo∑

    x∈X |Gx | =∑

    x∈O1 |Gx |+∑

    x∈O2 |Gx |+ · · ·+∑

    x∈ON |Gx |=

    ∑x∈O1

    |G ||O1| +

    ∑x∈O2

    |G ||O2| + · · ·+

    ∑x∈ON

    |G ||ON |

    = |O1| · |G ||O1| + |O2| ·|G ||O2| + · · ·+ |ON | ·

    |G ||ON |

    = |G |+ |G |+ · · ·+ |G | = N · |G |

    Torej∑

    g∈G |Fix(g)| = N · |G |. S tem je dokaz končan.

    Sedaj se končno lahko lotimo štetja.

  • Število orbit

    Po drugi strani je |S | =∑

    x∈X |Gx |.Če z N označimo število orbit in le-te označimo zO1,O2, . . . ,ON , dobimo∑

    x∈X |Gx | =∑

    x∈O1 |Gx |+∑

    x∈O2 |Gx |+ · · ·+∑

    x∈ON |Gx |=

    ∑x∈O1

    |G ||O1| +

    ∑x∈O2

    |G ||O2| + · · ·+

    ∑x∈ON

    |G ||ON |

    = |O1| · |G ||O1| + |O2| ·|G ||O2| + · · ·+ |ON | ·

    |G ||ON |

    = |G |+ |G |+ · · ·+ |G | = N · |G |

    Torej∑

    g∈G |Fix(g)| = N · |G |. S tem je dokaz končan.Sedaj se končno lahko lotimo štetja.

  • Štirikrake vetrnice

    Oglejmo si najprej primer štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri.

    Množica X bo množica vseh “oštevilčenih vetrnic”, ki imatorej 34 = 81 elementov. slika

    Grupa togih simetrij štirikrake vetrnice jeG = {id , (1 2 3 4), (1 3)(2 4), (1 4 3 2)}.Po lemi je število orbit enako

    34 + 3 + 9 + 3

    4= 24.

    V resnici znamo sedaj izračunati kar število štirikrakih vetrnic,za katerih krake imamo na voljo n različnih barv.

    Le-teh je po lemi

    n4 + n + n2 + n

    4=

    n · (n3 + n + 2)4

    .

    Tako že z osmimi barvami dobimo več kot 1000 različnihvetrnic, natančno 1044 jih je.

  • Štirikrake vetrnice

    Oglejmo si najprej primer štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri.

    Množica X bo množica vseh “oštevilčenih vetrnic”, ki imatorej 34 = 81 elementov. slika

    Grupa togih simetrij štirikrake vetrnice jeG = {id , (1 2 3 4), (1 3)(2 4), (1 4 3 2)}.Po lemi je število orbit enako

    34 + 3 + 9 + 3

    4= 24.

    V resnici znamo sedaj izračunati kar število štirikrakih vetrnic,za katerih krake imamo na voljo n različnih barv.

    Le-teh je po lemi

    n4 + n + n2 + n

    4=

    n · (n3 + n + 2)4

    .

    Tako že z osmimi barvami dobimo več kot 1000 različnihvetrnic, natančno 1044 jih je.

  • Štirikrake vetrnice

    Oglejmo si najprej primer štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri.

    Množica X bo množica vseh “oštevilčenih vetrnic”, ki imatorej 34 = 81 elementov. slika

    Grupa togih simetrij štirikrake vetrnice jeG = {id , (1 2 3 4), (1 3)(2 4), (1 4 3 2)}.

    Po lemi je število orbit enako

    34 + 3 + 9 + 3

    4= 24.

    V resnici znamo sedaj izračunati kar število štirikrakih vetrnic,za katerih krake imamo na voljo n različnih barv.

    Le-teh je po lemi

    n4 + n + n2 + n

    4=

    n · (n3 + n + 2)4

    .

    Tako že z osmimi barvami dobimo več kot 1000 različnihvetrnic, natančno 1044 jih je.

  • Štirikrake vetrnice

    Oglejmo si najprej primer štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri.

    Množica X bo množica vseh “oštevilčenih vetrnic”, ki imatorej 34 = 81 elementov. slika

    Grupa togih simetrij štirikrake vetrnice jeG = {id , (1 2 3 4), (1 3)(2 4), (1 4 3 2)}.Po lemi je število orbit enako

    34 + 3 + 9 + 3

    4= 24.

    V resnici znamo sedaj izračunati kar število štirikrakih vetrnic,za katerih krake imamo na voljo n različnih barv.

    Le-teh je po lemi

    n4 + n + n2 + n

    4=

    n · (n3 + n + 2)4

    .

    Tako že z osmimi barvami dobimo več kot 1000 različnihvetrnic, natančno 1044 jih je.

  • Štirikrake vetrnice

    Oglejmo si najprej primer štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri.

    Množica X bo množica vseh “oštevilčenih vetrnic”, ki imatorej 34 = 81 elementov. slika

    Grupa togih simetrij štirikrake vetrnice jeG = {id , (1 2 3 4), (1 3)(2 4), (1 4 3 2)}.Po lemi je število orbit enako

    34 + 3 + 9 + 3

    4= 24.

    V resnici znamo sedaj izračunati kar število štirikrakih vetrnic,za katerih krake imamo na voljo n različnih barv.

    Le-teh je po lemi

    n4 + n + n2 + n

    4=

    n · (n3 + n + 2)4

    .

    Tako že z osmimi barvami dobimo več kot 1000 različnihvetrnic, natančno 1044 jih je.

  • Štirikrake vetrnice

    Oglejmo si najprej primer štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri.

    Množica X bo množica vseh “oštevilčenih vetrnic”, ki imatorej 34 = 81 elementov. slika

    Grupa togih simetrij štirikrake vetrnice jeG = {id , (1 2 3 4), (1 3)(2 4), (1 4 3 2)}.Po lemi je število orbit enako

    34 + 3 + 9 + 3

    4= 24.

    V resnici znamo sedaj izračunati kar število štirikrakih vetrnic,za katerih krake imamo na voljo n različnih barv.

    Le-teh je po lemi

    n4 + n + n2 + n

    4=

    n · (n3 + n + 2)4

    .

    Tako že z osmimi barvami dobimo več kot 1000 različnihvetrnic, natančno 1044 jih je.

  • Štirikrake vetrnice

    Oglejmo si najprej primer štirikrakih vetrnic, katerih kraki solahko rdeči, rumeni ali modri.

    Množica X bo množica vseh “oštevilčenih vetrnic”, ki imatorej 34 = 81 elementov. slika

    Grupa togih simetrij štirikrake vetrnice jeG = {id , (1 2 3 4), (1 3)(2 4), (1 4 3 2)}.Po lemi je število orbit enako

    34 + 3 + 9 + 3

    4= 24.

    V resnici znamo sedaj izračunati kar število štirikrakih vetrnic,za katerih krake imamo na voljo n različnih barv.

    Le-teh je po lemi

    n4 + n + n2 + n

    4=

    n · (n3 + n + 2)4

    .

    Tako že z osmimi barvami dobimo več kot 1000 različnihvetrnic, natančno 1044 jih je.

  • Šestnajstkrake vetrnice

    Oglejmo si še tisti primer z začetka, torej šestnajstkrakevetrnice s kraki do sedem barv.

    Množica “oštevilčenih vetrnic” X ima sedaj 716 elementov.

    Grupa togih simetrij šestnajstkrake vetrnice pa ima 16elementov in sicer

    identiteto,8 16-ciklov,4 elemente oblike (1 3 5 7 9 11 13 15)(2 4 6 8 10 12 14 16),2 elementa oblike (1 5 9 13)(2 6 10 14)(3 7 11 15)(4 8 12 16) inelement (1 9)(2 10)(3 11)(4 12)(5 13)(6 14)(7 15)(8 16).

    Lema torej pove, da je vseh različnih vetrnic

    716 + 8 · 7 + 4 · 72 + 2 · 74 + 78

    16= 2 077 058 521 216.

  • Šestnajstkrake vetrnice

    Oglejmo si še tisti primer z začetka, torej šestnajstkrakevetrnice s kraki do sedem barv.

    Množica “oštevilčenih vetrnic” X ima sedaj 716 elementov.

    Grupa togih simetrij šestnajstkrake vetrnice pa ima 16elementov in sicer

    identiteto,8 16-ciklov,4 elemente oblike (1 3 5 7 9 11 13 15)(2 4 6 8 10 12 14 16),2 elementa oblike (1 5 9 13)(2 6 10 14)(3 7 11 15)(4 8 12 16) inelement (1 9)(2 10)(3 11)(4 12)(5 13)(6 14)(7 15)(8 16).

    Lema torej pove, da je vseh različnih vetrnic

    716 + 8 · 7 + 4 · 72 + 2 · 74 + 78

    16= 2 077 058 521 216.

  • Šestnajstkrake vetrnice

    Oglejmo si še tisti primer z začetka, torej šestnajstkrakevetrnice s kraki do sedem barv.

    Množica “oštevilčenih vetrnic” X ima sedaj 716 elementov.

    Grupa togih simetrij šestnajstkrake vetrnice pa ima 16elementov in sicer

    identiteto,8 16-ciklov,4 elemente oblike (1 3 5 7 9 11 13 15)(2 4 6 8 10 12 14 16),2 elementa oblike (1 5 9 13)(2 6 10 14)(3 7 11 15)(4 8 12 16) inelement (1 9)(2 10)(3 11)(4 12)(5 13)(6 14)(7 15)(8 16).

    Lema torej pove, da je vseh različnih vetrnic

    716 + 8 · 7 + 4 · 72 + 2 · 74 + 78

    16= 2 077 058 521 216.

  • Šestnajstkrake vetrnice

    Oglejmo si še tisti primer z začetka, torej šestnajstkrakevetrnice s kraki do sedem barv.

    Množica “oštevilčenih vetrnic” X ima sedaj 716 elementov.

    Grupa togih simetrij šestnajstkrake vetrnice pa ima 16elementov in sicer

    identiteto,8 16-ciklov,4 elemente oblike (1 3 5 7 9 11 13 15)(2 4 6 8 10 12 14 16),2 elementa oblike (1 5 9 13)(2 6 10 14)(3 7 11 15)(4 8 12 16) inelement (1 9)(2 10)(3 11)(4 12)(5 13)(6 14)(7 15)(8 16).

    Lema torej pove, da je vseh različnih vetrnic

    716 + 8 · 7 + 4 · 72 + 2 · 74 + 78

    16= 2 077 058 521 216.

  • Biserne ogrlice

    Preštejmo biserne ogrlice z 10 biseri, ki so lahko beli ali črni.

    Množica “oštevilčenih ogrlic” X ima 210 = 1024 elementov.

    S pomočjo naše prve leme ugotovimo, da ima grupa togihsimetrij naše ogrlice 2 · 10 = 20 elementov in sicer: slika

    identiteto,4 10-cikle,4 rotacije oblike (1 3 5 7 9)(2 4 6 8 10),eno rotacijo za 180◦ oblike (1 6)(2 7)(3 8)(4 9)(5 10),5 zrcaljenj preko točke oblike (1)(2 10)(3 9)(4 8)(5 7)(6) in5 zrcaljenj preko simetrale točk oblike(1 10)(2 9)(3 8)(4 7)(5 6).

    Lema torej pove, da je vseh različnih ogrlic

    210 + 4 · 2 + 4 · 22 + 25 + 5 · 26 + 5 · 25

    20= 78.

    Če imamo na voljo bisere štirih barv, je različnih ogrlic kar53764.

  • Biserne ogrlice

    Preštejmo biserne ogrlice z 10 biseri, ki so lahko beli ali črni.

    Množica “oštevilčenih ogrlic” X ima 210 = 1024 elementov.

    S pomočjo naše prve leme ugotovimo, da ima grupa togihsimetrij naše ogrlice 2 · 10 = 20 elementov in sicer: slika

    identiteto,4 10-cikle,4 rotacije oblike (1 3 5 7 9)(2 4 6 8 10),eno rotacijo za 180◦ oblike (1 6)(2 7)(3 8)(4 9)(5 10),5 zrcaljenj preko točke oblike (1)(2 10)(3 9)(4 8)(5 7)(6) in5 zrcaljenj preko simetrale točk oblike(1 10)(2 9)(3 8)(4 7)(5 6).

    Lema torej pove, da je vseh različnih ogrlic

    210 + 4 · 2 + 4 · 22 + 25 + 5 · 26 + 5 · 25

    20= 78.

    Če imamo na voljo bisere štirih barv, je različnih ogrlic kar53764.

  • Biserne ogrlice

    Preštejmo biserne ogrlice z 10 biseri, ki so lahko beli ali črni.

    Množica “oštevilčenih ogrlic” X ima 210 = 1024 elementov.

    S pomočjo naše prve leme ugotovimo, da ima grupa togihsimetrij naše ogrlice 2 · 10 = 20 elementov in sicer: slika

    identiteto,4 10-cikle,4 rotacije oblike (1 3 5 7 9)(2 4 6 8 10),eno rotacijo za 180◦ oblike (1 6)(2 7)(3 8)(4 9)(5 10),5 zrcaljenj preko točke oblike (1)(2 10)(3 9)(4 8)(5 7)(6) in5 zrcaljenj preko simetrale točk oblike(1 10)(2 9)(3 8)(4 7)(5 6).

    Lema torej pove, da je vseh različnih ogrlic

    210 + 4 · 2 + 4 · 22 + 25 + 5 · 26 + 5 · 25

    20= 78.

    Če imamo na voljo bisere štirih barv, je različnih ogrlic kar53764.

  • Biserne ogrlice

    Preštejmo biserne ogrlice z 10 biseri, ki so lahko beli ali črni.

    Množica “oštevilčenih ogrlic” X ima 210 = 1024 elementov.

    S pomočjo naše prve leme ugotovimo, da ima grupa togihsimetrij naše ogrlice 2 · 10 = 20 elementov in sicer: slika

    identiteto,4 10-cikle,4 rotacije oblike (1 3 5 7 9)(2 4 6 8 10),eno rotacijo za 180◦ oblike (1 6)(2 7)(3 8)(4 9)(5 10),5 zrcaljenj preko točke oblike (1)(2 10)(3 9)(4 8)(5 7)(6) in5 zrcaljenj preko simetrale točk oblike(1 10)(2 9)(3 8)(4 7)(5 6).

    Lema torej pove, da je vseh različnih ogrlic

    210 + 4 · 2 + 4 · 22 + 25 + 5 · 26 + 5 · 25

    20= 78.

    Če imamo na voljo bisere štirih barv, je različnih ogrlic kar53764.

  • Biserne ogrlice

    Preštejmo biserne ogrlice z 10 biseri, ki so lahko beli ali črni.

    Množica “oštevilčenih ogrlic” X ima 210 = 1024 elementov.

    S pomočjo naše prve leme ugotovimo, da ima grupa togihsimetrij naše ogrlice 2 · 10 = 20 elementov in sicer: slika

    identiteto,4 10-cikle,4 rotacije oblike (1 3 5 7 9)(2 4 6 8 10),eno rotacijo za 180◦ oblike (1 6)(2 7)(3 8)(4 9)(5 10),5 zrcaljenj preko točke oblike (1)(2 10)(3 9)(4 8)(5 7)(6) in5 zrcaljenj preko simetrale točk oblike(1 10)(2 9)(3 8)(4 7)(5 6).

    Lema torej pove, da je vseh različnih ogrlic

    210 + 4 · 2 + 4 · 22 + 25 + 5 · 26 + 5 · 25

    20= 78.

    Če imamo na voljo bisere štirih barv, je različnih ogrlic kar53764.

  • Kocke

    Oglejmo si še kocke, katerih ploskve so lahko rdeče, rumeneali modre.

    Množica “oštevilčenih kock” X ima 36 = 729 elementov.

    Grupo togih simetrij že poznamo - ima 24 elementov in sicer:

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

    Lema torej pove, da je število različnih kock slika

    36 + 6 · 33 + 3 · 34 + 8 · 32 + 6 · 33

    24= 57.

  • Kocke

    Oglejmo si še kocke, katerih ploskve so lahko rdeče, rumeneali modre.

    Množica “oštevilčenih kock” X ima 36 = 729 elementov.

    Grupo togih simetrij že poznamo - ima 24 elementov in sicer:

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

    Lema torej pove, da je število različnih kock slika

    36 + 6 · 33 + 3 · 34 + 8 · 32 + 6 · 33

    24= 57.

  • Kocke

    Oglejmo si še kocke, katerih ploskve so lahko rdeče, rumeneali modre.

    Množica “oštevilčenih kock” X ima 36 = 729 elementov.

    Grupo togih simetrij že poznamo - ima 24 elementov in sicer:

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

    Lema torej pove, da je število različnih kock slika

    36 + 6 · 33 + 3 · 34 + 8 · 32 + 6 · 33

    24= 57.

  • Kocke

    Oglejmo si še kocke, katerih ploskve so lahko rdeče, rumeneali modre.

    Množica “oštevilčenih kock” X ima 36 = 729 elementov.

    Grupo togih simetrij že poznamo - ima 24 elementov in sicer:

    identiteto,6 rotacij za 90◦ oziroma 270◦ oblike (1 2 3 4)(5 6 7 8),3 rotacije za 180◦ oblike (1 3)(2 4)(5 7)(6 8),8 rotacij za 120◦ oziroma 240◦ oblike (1)(2 4 5)(3 8 6)(7) in6 rotacij za 180◦ oblike (1 5)(2 8)(3 7)(4 6).

    Lema torej pove, da je število različnih kock slika

    36 + 6 · 33 + 3 · 34 + 8 · 32 + 6 · 33

    24= 57.

  • Kocke

    Kaj pa kocke, katerih robovi so lahko rdeči, rumeni, modri alizeleni?

    Množica “oštevilčenih kock” X ima sedaj 412 elementov.

    Lema torej pove, da imamo

    412 + 6 · 43 + 3 · 46 + 8 · 44 + 6 · 47

    24= 703 760.

  • Kocke

    Kaj pa kocke, katerih robovi so lahko rdeči, rumeni, modri alizeleni?

    Množica “oštevilčenih kock” X ima sedaj 412 elementov.

    Lema torej pove, da imamo

    412 + 6 · 43 + 3 · 46 + 8 · 44 + 6 · 47

    24= 703 760.

  • Kocke

    Kaj pa kocke, katerih robovi so lahko rdeči, rumeni, modri alizeleni?

    Množica “oštevilčenih kock” X ima sedaj 412 elementov.

    Lema torej pove, da imamo

    412 + 6 · 43 + 3 · 46 + 8 · 44 + 6 · 47

    24= 703 760.

  • Kocke

    Za konec še tabela:

    n pl(n) rob(n)

    1 1 12 10 2183 57 22 8154 240 703 7605 800 10 194 2506 2 226 90 775 5667 5 390 576 941 7788 11 712 2 863 870 0809 23 355 11 769 161 895

    10 43 450 41 669 295 250

    n - število barv na voljo

    pl(n) - število različnih kock, katerih ploskve so obarvane zbarvami 1, 2, 3, . . . , n.

    rob(n) - število različnih kock, katerih robovi so obarvani zbarvami 1, 2, 3, . . . , n.

  • In naprej...

    Lahko s to metodo rešimo tudi še bolj zapletene problemepreštevanja?

    Raje uporabimo Pólya-jevo teorijo. (György Pólya 1887–1985)

    A o tem morda kdaj drugič.

  • In naprej...

    Lahko s to metodo rešimo tudi še bolj zapletene problemepreštevanja?

    Raje uporabimo Pólya-jevo teorijo. (György Pólya 1887–1985)

    A o tem morda kdaj drugič.

  • Hitro ugotovimo, da je možnosti šest.

  • Z nekaj dalǰsim premislekom ugotovimo, da je tokrat vetrnic 24.

  • Slike seveda ni...težko bi namreč nanjo spravili vseh2 077 058 521 216 > 2 · 1012 možnosti.

  • Dva primera permutacijskih grup in orbite pri njunem delovanju.

  • Štirikrake vetrnice:

  • Biserna ogrlica z desetimi biseri:

  • Kocka:

    Dodatek