feat(aritmetica): aggiunge primi esempi di gruppi

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@ -22,12 +22,58 @@ teoremi e metodi che si fondano su una stessa logica. Come vedremo,
esse condividono la natura di gruppo. esse condividono la natura di gruppo.
\begin{definition} \begin{definition}
Dato un insieme non vuoto $G$, esso si dice \textbf{gruppo} se data Dato un insieme non vuoto $G$, $(G, \cdot)$ si dice \textbf{gruppo} se data
un'operazione ben definita $\cdot : G \times G \to G$ è t.c: un'operazione ben definita $\cdot : G \times G \to G$ essa è t.c:
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item (\vocab{associatività}) $\forall a, b, c \in G, \, (a \cdot b) \cdot c = a \cdot (b \cdot c)$ \item (\vocab{associatività}) $\forall a, b, c \in G, \, (a \cdot b) \cdot c = a \cdot (b \cdot c)$
\item (\vocab{esistenza dell'elem. neutro}) $\exists e \in G \mid a \cdot e = a = e \, \cdot a \forall a \in G$ \item (\vocab{esistenza dell'elem. neutro}) $\exists e \in G \mid a \cdot e = a = e \, \cdot a \,\, \forall a \in G$
\item (\vocab{esistenza dell'elem. inverso}) $\forall a \in G, \, \exists a^{-1} \in G \mid a \cdot a^{-1} = a^{-1} \cdot a = e$ \item (\vocab{esistenza dell'elem. inverso}) $\forall a \in G, \, \exists a^{-1} \in G \mid a \cdot a^{-1} = e$
\end{itemize} \end{itemize}
\end{definition} \end{definition}
\begin{remark}
Nella definizione di gruppo si è chiaramente specificato che l'operazione dev'essere
ben definita e, soprattutto, che l'insieme $G$ dev'essere chiuso rispetto ad esso.
Pertanto, non è sufficiente aver verificato le tre proprietà sopraelencate senza
aver prima verificato che l'operazione sia effettivamente un'operazione di
gruppo.
\end{remark}
\begin{example}[Gruppo ciclico elementare]
L'insieme $\ZZ/n\ZZ$ (che talvolta indicheremo semplicemente come $\ZZ_n$) degli interi modulo $n$ è un gruppo con l'operazione di
somma $+$. Infatti:
\begin{itemize}
\item $\forall \left[a\right]_n, \left[b\right]_n \in \ZZ/n\ZZ, \, \left[a\right]_n + \left[b\right]_n = \left[a+b\right]_n \in \ZZ/n\ZZ$ (\textit{chiusura rispetto all'operazione})
\item $\forall \left[a\right]_n, \left[b\right]_n, \left[c\right]_n \in \ZZ/n\ZZ, \, \left(\left[a\right]_n + \left[b\right]_n\right) + \left[c\right]_n = \left[a+b\right]_n +
\left[c\right]_n = \left[a+b+c\right]_n = \left[a\right]_n + \left[b+c\right]_n = \left[a\right]_n + \left(\left[b\right]_n + \left[c\right]_n\right)$ (\textit{associatività})
\item $\forall \left[a\right]_n \in \ZZ/n\ZZ, \, \left[a\right]_n + 0 = \left[a\right]_n$ (\textit{esistenza dell'elem. neutro})
\item $\forall \left[a\right]_n \in \ZZ/n\ZZ, \, \exists \left[-a\right]_n \in \ZZ/n\ZZ \mid \left[a\right]_n + \left[-a\right]_n = 0$ (\textit{esistenza dell'elem. inverso})
\end{itemize}
\end{example}
\begin{example}[Gruppo simmetrico]
L'insieme $S_n$ delle funzioni bigettive da $X_n = \{1, 2, \ldots, n\}$ in sé stesso è un
gruppo rispetto all'operazione di composizione. Infatti:
\begin{itemize}
\item $\forall f, g \in S_n, \, f \circ g \in S_n$ (\textit{chiusura rispetto all'operazione})
\item $\forall f, g, h \in S_n, \, (f \circ g) \circ h = f \circ (g \circ h)$ (\textit{associatività})
\item $\exists e = \Id \in S_n \mid f \circ e = f = e \circ f \forall f \in S_n$ (\textit{esistenza dell'elem. neutro})
\item $\forall f \in S_n, \, \exists f^{-1} \in S_n \mid f \circ f^{-1} = e$ (\textit{esistenza dell'elem. inverso})
\end{itemize}
\end{example}
Le proprietà date dalla definizione di un gruppo ci permettono immediatamente di desumere
altre proprietà fondamentali, e che sulle quali faremo affidamento d'ora in poi.
\begin{theorem}
L'inverso $a^{-1}$ di un elemento $a$ di un gruppo $G$ è unico.
\end{theorem}
\begin{proof}
Supponiamo che $b$ e $c$ siano due elementi inversi distinti di $a$. Allora
$b=b\cdot e=b\cdot \underbrace{(a \cdot c)}_{=e}=\underbrace{(b \cdot a)}_{=e} \cdot c=c$, \Lightning. Pertanto l'inverso è unico.
\end{proof}

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@ -6,6 +6,7 @@
\usepackage[sexy]{evan} \usepackage[sexy]{evan}
\usepackage[italian]{babel} \usepackage[italian]{babel}
\usepackage[utf8]{inputenc} \usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{marvosym}
\setlength{\headsep}{0.3in} \setlength{\headsep}{0.3in}

@ -524,8 +524,8 @@
% Remark-style theorems % Remark-style theorems
%\theoremstyle{remark} %\theoremstyle{remark}
\ifevanmdthm \ifevanmdthm
\declaretheorem[style=thmblackbox,name=Osservazione,sibling=theorem]{remark} \declaretheorem[style=thmgreenbox,name=Osservazione,sibling=theorem]{remark}
\declaretheorem[style=thmblackbox,name=Osservazione,numbered=no]{remark*} \declaretheorem[style=thmgreenbox,name=Osservazione,numbered=no]{remark*}
\else \else
\declaretheorem[name=Osservazione,sibling=theorem]{remark} \declaretheorem[name=Osservazione,sibling=theorem]{remark}
\declaretheorem[name=Osservazione,numbered=no]{remark*} \declaretheorem[name=Osservazione,numbered=no]{remark*}

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