Clases particulares de Estructuras Algebraicas

¿Estudias grupos, anillos o cuerpos y no ves por dónde empezar una demostración? Dime qué asignaturas cursas y te diré si puedo ayudarte. Sin permanencia, y con una clase de prueba gratuita.

Qué asignaturas son

Esta página es para las asignaturas que se llaman así, o parecido:

  • Estructuras Algebraicas
  • Álgebra I (grupos y anillos)
  • Álgebra III
  • Álgebra Básica
  • Álgebra Conmutativa
  • Fundamentos de Álgebra

La tienen el grado en Matemáticas, Ingeniería Matemática y los dobles grados con Matemáticas. En algunos planes de Ingeniería Informática también hay una «Estructuras Algebraicas», que suele incluir álgebras de Boole y retículos.

Cómo trabajamos

Trabajamos sobre tu material: tus hojas de ejercicios, tus apuntes y los exámenes de otros años. El material puede estar en cualquier idioma; la clase es en castellano.

Aquí casi todo son demostraciones, así que buena parte de la clase es ver qué hay que comprobar y en qué orden, y escribirlo bien. Puedes venir a clases sueltas para un tema concreto o seguir todo el curso, y llevar varias asignaturas a la vez. Si se acerca el examen y me lo pides, hacemos una preparación intensiva con exámenes anteriores.

En qué trabajamos más

  • Grupos: subgrupos, orden de un elemento, grupos cíclicos, diédricos y de permutaciones, y comprobar si un subconjunto es un subgrupo.
  • Subgrupos normales, grupo cociente y homomorfismos: por qué el cociente está bien definido, núcleo e imagen, y los teoremas de isomorfía.
  • Acciones de grupos: órbitas y estabilizadores, ecuación de clases, centralizadores y el centro de un p-grupo.
  • Teoremas de Sylow y clasificación de grupos de orden pequeño con productos directos y semidirectos; grupos abelianos finitos.
  • Grupos resolubles: serie derivada, y los grupos simétrico y alternado.
  • Anillos: Z/nZ y sus unidades, ideales primos y maximales, anillos cociente, y dominios euclídeos, de ideales principales y de factorización única.
  • Polinomios: irreducibilidad (Eisenstein, reducción módulo p) y factorización en Q[x], R[x], C[x] y en cuerpos finitos.
  • Álgebras de Boole y retículos, en las asignaturas de Ingeniería Informática que los incluyen.
  • Cuerpos y teoría de Galois: extensiones, grado, cuerpo de descomposición y grupo de Galois.

Si tu asignatura es la de primero con conjuntos, divisibilidad y congruencias, mira Conjuntos y Números; si es de matrices y espacios vectoriales, Álgebra Lineal.

Errores típicos

  • Operar en G/H sin comprobar que la operación está bien definida. Que el producto de clases no dependa del representante es justo lo que exige que H sea normal, como en la pizarra de abajo.
  • Dar por subgrupo un subconjunto comprobando solo que es cerrado, sin el neutro ni los inversos. En un grupo infinito, cerrado no basta.
  • Confundir Hg = gH con hg = gh. La igualdad de clases laterales es de conjuntos, no elemento a elemento: un subgrupo normal no tiene por qué conmutar con todo.
  • «No tiene raíces, luego es irreducible». Solo vale en grado 2 y 3: x⁴ + 3x² + 4 no tiene raíces reales y, aun así, es producto de dos polinomios de grado 2.
  • Proponer un isomorfismo sin comprobar que la aplicación es biyectiva, o sin comprobar antes que la estructura de partida es un grupo (R con a ∗ b = a − b, por ejemplo, no lo es).
  • Con Sylow, concluir que un subgrupo es normal sin haber forzado nₚ = 1 con las dos condiciones: nₚ ≡ 1 (mod p) y nₚ divide al índice.

En la pizarra: grupo cociente

Por qué G/H es un grupo cuando H es normal: la operación está bien definida y se comprueban el neutro, el inverso y la asociatividad. Después, homomorfismo, núcleo, imagen y algunas propiedades. Es la pizarra de una clase real.

Pizarra de clase, página 1: clases laterales Hg y gH, definición de subgrupo normal (Hg = gH para todo g, o H = gHg⁻¹), y la comprobación de que G/H con Hg ∗ Hg′ = H(gg′) es un grupo: la operación no depende del representante gracias a la normalidad, y después neutro, inverso y asociatividadPizarra de clase, página 2: definición de homomorfismo con el ejemplo f(n) = 2n en Z; el núcleo es un subgrupo normal y f es inyectivo si y solo si el núcleo es trivial; la imagen es un subgrupo; y algunas propiedades: f(e) = e′, imágenes y preimágenes de subgrupos, y el orden de f(x) divide al de x

Un ejercicio resuelto: grupos de orden 175

Demostrar que todo grupo de orden 175 = 5²·7 es abeliano. Los teoremas de Sylow dan un único subgrupo de cada orden, los dos normales, y el grupo es su producto directo. Es la pizarra de una clase real.

Pizarra de clase: con 175 = 5²·7, n₅ ≡ 1 (mod 5) y n₅ divide a 7, luego n₅ = 1; n₇ ≡ 1 (mod 7) y n₇ divide a 25, luego n₇ = 1. Los dos subgrupos de Sylow son normales y se cortan en el neutro, así que G es su producto directo, y los dos factores son abelianos

Opiniones de alumnos de matemáticas

Son reseñas de mi perfil de ClassGap, una plataforma de clases particulares: las ponen allí, sin que yo las controle, y las he clasificado por área según la asignatura de cada una.

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Preguntas frecuentes

Es la primera asignatura en la que todo son demostraciones. ¿Me ayudas con eso, y no solo con los ejercicios?
Sí. Buena parte del trabajo es aprender a plantear la demostración: qué hay que comprobar, en qué orden y cómo se escribe. Lo practicamos con los ejercicios de tus hojas.
En mi grado se llama «Álgebra I» o «Álgebra Básica». ¿Es esta página?
Si el temario empieza por grupos o anillos, sí. Si es de conjuntos, divisibilidad y congruencias, es Conjuntos y Números; si es de matrices y espacios vectoriales, Álgebra Lineal. Dime qué temario tienes y lo vemos.
¿Sirve también para la parte de anillos y polinomios?
Sí: ideales, anillos cociente, dominios y criterios de irreducibilidad salen en las clases tanto como los grupos.
Estudio Informática y mi asignatura incluye álgebras de Boole y retículos. ¿También?
Sí. Vemos las propiedades de un álgebra de Boole, cómo simplificar expresiones y los retículos con sus diagramas de Hasse, junto con la parte de grupos que tenga tu asignatura.

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