Was ist ein additives Inverse und was ist ein multiplikative Inverse?

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Zuerst zu den additiv inversen Elementen.

Wenn wir beim Beispiel von Z/17Z bleiben und das Element [3] ∈ Z/17Z gegeben ist, dann ist [a] ∈ Z/17Z gesucht, so dass [3] + [a] = [0].

Nun gibt es ja nur 17 Äquivalenzklassen in Z/17Z, undzwar [0], [1], [2], ...., [16], d.h.

[16] + [1] = [15] + [2] = [0].

Beim Beispiel von oben muss also a = 14 gelten, damit [3] + [14] = [0].

Wenn für ein allgemeines [b] ∈ Z/17Z das additiv inverse Element, ist also das inverse Element [ 17 - b] für b != 0, bzw. [0] für b = 0.

Multiplikative Inverse findet man nicht immer. Nur für prime Restklassengruppen gibt es zu jedem Element, außer der [0], ein multiplikativ inverses Element.

Ziel ist es Elemente [a], [b] ∈ Z/17Z zu finden, so dass [a] * [b] = [1].

Manchmal ist es offensichtlich das inverse Element zu finden.

Wie bei der eins [1] * [1] = [1], oder [2] * [9] = [1], oder [3] * [6] = [1].

Wenn es nicht so offensichtlich ist, kannst du versuchen die Elemente mit dem erweiterten euklidischen Algorithmus zu finden.

daca123 
Fragesteller
 30.10.2018, 23:13

Okey dankeschön

Also ist jedes Element ein additives Inverse ?

Und jedes Element außer 0 ist ein multiplikatives Inverse ?

Und bei Primzahlen ist kein Element ein multiplikatives Inverse ?

Habe ich das so richtig verstanden ?

wie ist es bei modulo zahlen die keine primzahlen sind also 4,6,8,12 ?

Kannst du das bitte genauer erläutern

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Stnils  30.10.2018, 23:28
@daca123

Für jedes Element existiert ein additiv inverses Element.

Und für jedes Element existiert ein mulitplikativ Inverses Element, falls die Restklassengruppe prim ist. D.h. für Z/2Z, Z/3/, Z/5Z,.... existieren alle inversen Elemente (mit Ausnahme der Null).

Bei den Restklassengruppen, die nicht prim sind, haben nicht alle Elemente multiplikative Inverse.

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Stnils  30.10.2018, 23:37
@Stnils

Also selbst wenn man die [0] rausnimmt haben nicht alle Elemente multiplikativ Inverse Elemente, falls die Restklassengruppe nicht prim ist.

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daca123 
Fragesteller
 30.10.2018, 23:53
@Stnils

Okey , also bei meiner Aufgabe steht jetzt:

Als Beispiel wurde die menge der restklassen zwischen { [0] ... [10] } genannt und das modulo ist 11

  1. ist das multiplikative inverse von [3] also [4] ?
  2. und das additive inverse von [10] ist [2] ?
  3. Und 11 , was da gegeben ist ist also eine Primzahl , das heißt es haben nur [2] , [3] , [5] , [7] multiplikative inverse ?

Stimmen die 3 Punkte ?

sorry das ich so viel frage , ich wollte wissen ob das richtig ist...

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Stnils  31.10.2018, 00:06
@daca123
  1. ist richtig, weil [3] * [4] ( = [12] ) = [1].
  2. ist falsch, weil [10] + [2] ( = [12] ) = [1] != [0]
  3. Stimmt leider auch nicht. Die Restklassengruppe Z/11Z ist prim, also hat jedes Element ein multiplikativ inverses Element. Es kommt nicht darauf an, ob die Vertreter der Äquivalenzklassen Primzahlen sind, sondern ob die Restklassengruppe prim ist.
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daca123 
Fragesteller
 31.10.2018, 00:10
@Stnils

achso okey jetzt versteh ich es langsam

kann ich noch wissen was diese [1] und diese [0] bedeutet

du hast ja geschrieben [3] * [4] = [12] = [1]

also das 3 * 4 = 12 ergibt das checke ich sowieso , aber was bedeutet jetzt die [1] ?

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Stnils  31.10.2018, 00:28
@daca123

Es gibt in dem Beispiel ja nur 11 Äquivalenzklassen (von [0] bis [10] ).

Der Repräsentant jeder Äquivalenzklasse ist die kleinste natürliche Zahl, für die a mod 11 = a.

z.B. 1 mod 11 = 1, aber auch 12 mod 11 = 1, und 23 mod 1 = 11.

Daher gilt ... = [-10] = [1] = [12] = [23] = ...

.... = [-9] = [2] = [13] = [24] = ... usw.

... = [-8] = [3] = [14] = [25] = ....

Bei 3. muss ich mich leider korrigieren. Die primen Restklassengruppen werden etwas anders gebildet und sind eine Untergruppe von den Restklassen. Da bin ich gerade überfragt.

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daca123 
Fragesteller
 31.10.2018, 00:44
@Stnils

Wie ist es dann bei modulo 13 mit den selben werten [0] bis [10] ?

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daca123 
Fragesteller
 31.10.2018, 19:07
@daca123

das ist auch die letzte frage :D sorry dass ich dich so störe

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daca123 
Fragesteller
 31.10.2018, 19:07
@Stnils

hallo ich würde gerne wissen wie es bei modulo 13 ist

  1. ist da auch das multiplikative inverse von [3] also [4] , weil [3] * [4] ergibt ja [12] und das ist doch auch [1] und somit auch bei modulo 13 richtig oder ?
  2. und bei additive inverse von [10] und [2] ist auch [12] und das ist [1] != [0] und somit falsch ?

ist das jetzt genauso wie bei modulo 11 ?

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Stnils  31.10.2018, 19:43
@daca123

[1] = [12] gilt nur bei Modulo 11.

Bei Modulo 13, gibt es 13 Äquivalenzklassen und nicht nur 11.

Bei Modulo 13 sieht es so aus:

[0] = [13] = [26] = ...

[1] = [14] = [27] = ...

[2] = [15] = [28] = ...

. . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . .

[11] = [24] = [37] = ...

[12] = [25] = [38] = ....

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daca123 
Fragesteller
 31.10.2018, 20:24
@Stnils

Du hast ja gesagt [0] = [13] usw. =

Ich suche aber [?] = [12]

ist es dann [-1] was gesucht ist ?

das verwirrt mich irgendwie grad

sonst habe ich alles gut verstanden nur das jetzt nicht...

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Stnils  31.10.2018, 20:40
@daca123

Ja, -1 und 12 sind in einer Äquivalenzklasse, genau so wie unendlich viele andere ganze Zahlen. Bei Restklassen mit Modulo m, werden die ganzen Zahlen in m (=13 in dem Beispiel) elementfremde Äquivalenzklassen aufgeteilt.

Es ist also jede Zahl der Form 12+n*13, n∈ Z in der Äquivalenzklasse [12] enthalten.

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daca123 
Fragesteller
 31.10.2018, 20:53
@Stnils

danke das hat sich aufjedenfall auch jetzt erledigt

nur noch die additive inverse bei modulo 13 jetzt

richtig wäre doch , dass das additive inverse von [10] also [3] ist ?

und wäre es modulo 11 , wäre das richtige ergebnis dann von [10] also [1] ?

Sprich es muss immer das ergebnis [0] beim additiven inverse sein ?

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Unabhängig von den Restklassen ...

Das neutrale Element verändert das Ergebnis nicht.

Bei der Addition ist das neutrale Element 0 (weil plus 0 nix ändert)

Das Inverse bzgl. Addition ist das "Gegenelement", so dass bei Addition 0 herauskommt, also -X, denn X + (-X) = 0

Bei der Multiplikation ist das neutrale Element 1 (weil mal 1 nix ändert)

Das Inverse bzgl. Multiplikation ist das "Gegenelement", so dass bei Multiplikation 1 herauskommt, also 1/X, denn X * 1/X = 1

Mit Restklassen:

Bei der Restklasse mod 7 gibt es die Elemente 0,1,2,3,4,5,6

Die Inversen bzgl. Addition sind: 0, 6, 5, 4, 3, 2, 1 (denn z.B. 2+5 = 7 = 0 mod 7)

bzgl. Multiplikation

  • 0 hat kein Inverses
  • 1 * 1 = 1
  • 2 * 4 = 8 = 1 mod 7
  • 3 * 5 = 15 = 1 mod 7
  • 6 * 6 = 36 = 1 mod 7
  • Also 1 und 6 sind jeweils zu sich selbst invers, 2 zu 4 und umgekehrt sowie 3 zu 5 und umgekehrt.

Für Z/17Z ist die Liste eben etwas länger.

Hallo,

nehmen wir als einfaches Beispiel mal ℤ₅ := ℤ/5ℤ, das aus den Klassen
[0], [1], [2], [3], [4] besteht.

Ich bin schreibfaul und schreibe 0, 1, 2, 3, 4 und meine damit Äquivalenzklassen in ℤ₅.

Ein additives Inverses b zu einem Element a (einer Gruppe) erfüllt a + b = e ,

wobei e das neutrale Element bzgl. "+" ist.

Beispiel:

das additive Inverse zu 2 ist 3, denn 2 + 3 = 5 = 0 , und die Null(klasse) ist das neutrale Element bzgl. der Addition in ℤ₅.

Das multiplikative Inverse b eines Elementes a erfüllt a·b = e', wobei e' das neutrale Element der Multiplikation (einer Gruppe) ist.

Beispiel:

2·3 = 6 = 1 , also sind 2 und 3 zueinander multiplikativ invers, da 1 das neutrale Element der Multiplikation in ℤ₅ ist.

Gruß