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@ -56,7 +56,7 @@ esse condividono la natura di gruppo.
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\begin{example}[Gruppo simmetrico]
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L'insieme $S_n$ delle funzioni bigettive da $X_n = \{1, 2, \ldots, n\}$ in sé stesso è un
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gruppo rispetto all'operazione di composizione. Infatti:
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gruppo rispetto all'operazione di composizione, detto \vocab{gruppo simmetrico}. Infatti:
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\begin{itemize}
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\item $\forall f, g \in S_n, \, f \circ g \in S_n$ (\textit{chiusura rispetto all'operazione})
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@ -70,6 +70,7 @@ Le proprietà date dalla definizione di un gruppo ci permettono immediatamente d
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altre proprietà fondamentali, e che sulle quali faremo affidamento d'ora in poi.
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\begin{theorem}
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\label{th:gruppo:inverso_unico}
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L'inverso $a^{-1}$ di un elemento $a$ di un gruppo $G$ è unico.
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\end{theorem}
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@ -77,3 +78,44 @@ altre proprietà fondamentali, e che sulle quali faremo affidamento d'ora in poi
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Supponiamo che $b$ e $c$ siano due elementi inversi distinti di $a$. Allora
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$b=b\cdot e=b\cdot \underbrace{(a \cdot c)}_{=e}=\underbrace{(b \cdot a)}_{=e} \cdot c=c$, \Lightning. Pertanto l'inverso è unico.
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\end{proof}
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\begin{theorem}
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L'inverso dell'inverso $\left(a^{-1}\right)^{-1}$ è pari a $a$.
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\end{theorem}
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\begin{proof}
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Dal momento che l'inverso è unico (per il \vocab{Teorema~\ref{th:gruppo:inverso_unico}}),
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$\left(a^{-1}\right)^{-1} a^{-1} = e \implies \left(a^{-1}\right)^{-1} = a$.
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\end{proof}
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\begin{theorem}
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L'inverso di $ab$ è $b^{-1}a^{-1}$.
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\end{theorem}
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\begin{proof}
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Si verifica facilmente che $ab b^{-1}a^{-1}= a e a^{-1} = a a^{-1} = e$. Poiché
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l'inverso è unico (per il \vocab{Teorema~\ref{th:gruppo:inverso_unico}}), allora
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$\left(ab\right)^{-1} = b^{-1}a^{-1}$.
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\end{proof}
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\begin{remark}
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In realtà, sebbene a prima vista potrebbe sembrare inusuale l'inversione dei due
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fattori nell'ultima identità, essa è una conseguenza del modo in cui operiamo
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naturalmente. Si prenda per esempio la composizione $f \circ g$, per ottenere
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l'identità è necessario prima decomporre $f$, l'ultima funzione aggiunta, ed infine
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$g$, ossia seguendo l'ordine da sinistra a destra.
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Nel corso di Geometria vi sarà spiegato come anche la matrici si comportano in
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questo modo (non è un caso, dal momento che anch'esse, sotto talune condizioni,
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formano un gruppo, il cosiddetto \vocab{gruppo lineare} $\GL_n(\KK)$).
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\end{remark}
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\begin{theorem}
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Un'equazione della forma $ax=bx$ è vera se e solo se $a=b$.
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\end{theorem}
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\begin{proof}
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Infatti, moltiplicando per l'inverso di $x$, $ax=bx \iff axx^{-1}=bxx^{-1} \iff a=b$.
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\end{proof}
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