Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma

Tämän tutkielman tarkoituksena on tarkastella ryhmäteorian käsitteitä ja soveltaa niitä kuution väritysongelman ratkaisemiseksi. Ryhmäteoriassa tarkastellaan symmetrioita sekä kiertoja ja peilauksia. Platonin kappaleista käsitellään erityisesti kuutiota. Lisäksi todistetaan erinäisiä lauseita, jotka...

Täydet tiedot

Bibliografiset tiedot
Päätekijä: Hautala, Sessi
Muut tekijät: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Department of Mathematics and Statistics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Aineistotyyppi: Pro gradu
Kieli:fin
Julkaistu: 2025
Aiheet:
Linkit: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/102783
_version_ 1833678924793511936
author Hautala, Sessi
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Hautala, Sessi Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Hautala, Sessi Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Hautala, Sessi
datasource_str_mv jyx
description Tämän tutkielman tarkoituksena on tarkastella ryhmäteorian käsitteitä ja soveltaa niitä kuution väritysongelman ratkaisemiseksi. Ryhmäteoriassa tarkastellaan symmetrioita sekä kiertoja ja peilauksia. Platonin kappaleista käsitellään erityisesti kuutiota. Lisäksi todistetaan erinäisiä lauseita, jotka kertovat yhdisteen symmetriasta ja kierroista. Tutkielman toinen keskeinen aihe on ryhmien toiminnat ja siihen liittyvät käsitteet rata ja stabilisaattori. Näistä annetaan muutamia esimerkkejä erityisesti kuution tapauksessa. Lisäksi todistetaan, että stabilisaattori on aliryhmä. Tärkeänä lauseena on radan ja stabilisaattorin yhdistävä ratastabilisaattori-lause, joka yhdistää sivuluokat, radan ja stabilisaattorin. Konjugaattiluokkien avulla voidaan ryhmän alkiot ryhmitellä siten, että ne käyttäytyvät samalla tavalla toiminnan suhteen. Konjugaattiluokat mahdollistavat tutkielman toisen tärkeän aiheen, kuution väritysongelmien, laskemisen matemaattisesti. Toinen tutkielman päätulos on kuution väritysongelman tutkiminen ja miten kuution kiertoryhmään vaikuttaa toiminta väritysten joukossa. Tähän tarvitaan ratojen laskusääntöä eli Burnsiden lemmaa. Sen avulla yhdistetään konjugaattiluokat ja kierrot kuution väritysongelmaan. Tavoitteena on selvittää, miten värien määrän ja tahkojen jako vaikuttavat mahdollisiin värityksiin. Tutkielmassa myös vertaillaan, miten värien määrän lisääminen ja tahkon jakaminen osiin vaikuttaa väritysmahdollisuuksien määrään. Tutkielmassa on yhdistetty algebran teoreettista taustaa ja ryhmäteoriaa käytännön sovelluksiin kuution ja geometrian avulla. Tutkielman avulla nähdään, miten ryhmäteoriaa voidaan hyödyntää käytännössä ongelmien mallintamiseen.
first_indexed 2025-05-27T20:00:26Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Rajala, Kai", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Hautala, Sessi", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2025-05-27T07:00:13Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2025-05-27T07:00:13Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2025", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/102783", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4m\u00e4n tutkielman tarkoituksena on tarkastella ryhm\u00e4teorian k\u00e4sitteit\u00e4 ja\nsoveltaa niit\u00e4 kuution v\u00e4ritysongelman ratkaisemiseksi. Ryhm\u00e4teoriassa tarkastellaan symmetrioita sek\u00e4 kiertoja ja peilauksia. Platonin kappaleista k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n erityisesti kuutiota. Lis\u00e4ksi todistetaan erin\u00e4isi\u00e4 lauseita, jotka kertovat yhdisteen symmetriasta ja kierroista.\nTutkielman toinen keskeinen aihe on ryhmien toiminnat ja siihen liittyv\u00e4t k\u00e4sitteet rata ja stabilisaattori. N\u00e4ist\u00e4 annetaan muutamia esimerkkej\u00e4 erityisesti kuution tapauksessa. Lis\u00e4ksi todistetaan, ett\u00e4 stabilisaattori\non aliryhm\u00e4. T\u00e4rke\u00e4n\u00e4 lauseena on radan ja stabilisaattorin yhdist\u00e4v\u00e4 ratastabilisaattori-lause, joka yhdist\u00e4\u00e4 sivuluokat, radan ja stabilisaattorin.\nKonjugaattiluokkien avulla voidaan ryhm\u00e4n alkiot ryhmitell\u00e4 siten, ett\u00e4\nne k\u00e4ytt\u00e4ytyv\u00e4t samalla tavalla toiminnan suhteen. Konjugaattiluokat mahdollistavat tutkielman toisen t\u00e4rke\u00e4n aiheen, kuution v\u00e4ritysongelmien, laskemisen matemaattisesti.\nToinen tutkielman p\u00e4\u00e4tulos on kuution v\u00e4ritysongelman tutkiminen ja\nmiten kuution kiertoryhm\u00e4\u00e4n vaikuttaa toiminta v\u00e4ritysten joukossa. T\u00e4h\u00e4n\ntarvitaan ratojen laskus\u00e4\u00e4nt\u00f6\u00e4 eli Burnsiden lemmaa. Sen avulla yhdistet\u00e4\u00e4n konjugaattiluokat ja kierrot kuution v\u00e4ritysongelmaan. Tavoitteena on\nselvitt\u00e4\u00e4, miten v\u00e4rien m\u00e4\u00e4r\u00e4n ja tahkojen jako vaikuttavat mahdollisiin v\u00e4rityksiin. Tutkielmassa my\u00f6s vertaillaan, miten v\u00e4rien m\u00e4\u00e4r\u00e4n lis\u00e4\u00e4minen ja\ntahkon jakaminen osiin vaikuttaa v\u00e4ritysmahdollisuuksien m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4n.\nTutkielmassa on yhdistetty algebran teoreettista taustaa ja ryhm\u00e4teoriaa k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6n sovelluksiin kuution ja geometrian avulla. Tutkielman avulla n\u00e4hd\u00e4\u00e4n, miten ryhm\u00e4teoriaa voidaan hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 ongelmien\nmallintamiseen.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2025-05-27T07:00:13Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2025-05-27T07:00:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2025", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "27", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": null, "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Ryhmien toiminnat ja kuution v\u00e4ritysongelma", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202505274608", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Matematiikan ja tilastotieteen laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Mathematics and Statistics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Matematiikan opettajankoulutus", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Teacher education programme in Mathematics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.copyright", "value": "\u00a9 The Author(s)", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "copyright", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "matematiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "ryhm\u00e4teoria", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "ryhm\u00e4t", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "symmetria", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "radat", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_102783
language fin
last_indexed 2025-05-27T20:00:26Z
main_date 2025-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2025
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/59f1b884-128f-4069-a528-8c5fbe7683f8\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202505274608.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2025
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Hautala, Sessi Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics matematiikka ryhmäteoria ryhmät symmetria radat
title Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma
title_full Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma
title_fullStr Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma
title_full_unstemmed Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma
title_short Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma
title_sort ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma
title_txtP Ryhmien toiminnat ja kuution väritysongelma
topic Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics matematiikka ryhmäteoria ryhmät symmetria radat
topic_facet Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics matematiikka radat ryhmät ryhmäteoria symmetria
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/102783 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202505274608
work_keys_str_mv AT hautalasessi ryhmientoiminnatjakuutionväritysongelma