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Allgemeine lineare Gruppe/Endlicher Körper/Anzahl/Aufgabe/Lösung


Es sei M=(v1,…,vn) eine invertierbare Matrix über 𝔽q. Dies bedeutet, dass die Spaltenvektoren eine Basis von 𝔽qn bilden und dies bedeutet wiederum, dass die v1,…,vi einen i-dimensionalen Untervektorraum erzeugen. Ein i-dimensionaler Untervektorraum besitzt qi Elemente. Wenn v1,…,vi fixiert sind, so gibt es qn−qi Vektoren vi+1, die sicherstellen, dass der von den Vektoren v1,…,vi,vi+1 erzeugte Untervektorraum eine Dimension mehr hat. Daher ist die Gesamtzahl von solchen Matrizen gleich

(qn−1)(qn−q)(qn−q2)⋯(qn−qn−1)=qq2⋯qn−1(qn−1)(qn−1−1)⋯(q−1)=q(n2)(qn−1)(qn−1−1)⋯(q−1).