Лема бернсайда. задача про намиста
23

, де . Очевидно, що всього існує таких розфарбувань. Зрозуміло, що не всі розфарбування відповідають різним бусам. Наприклад, розфарбування, має колір , а інші – колір , суміщається поворотом з розфарбуванням, у якого друга бусина має колір , а всі інші мають колір.

На множині всіх розфарбувань діє група з поворотом та осьовою симетрією. Операція  в цій групі – композиція, тобто послідовне виконання перетворень (композиція повороту і осьової симетрії рівносильна осьовій симетрії відносно іншої осі, а композиція двох симетрій відносно різних осей рівносильна повороту). Операція композиції є асоціативною, а нейтральним елементом є тотожне перетворення, оберненим рухом до осьової симетрії є сама осьова симетрія, а оберненим до повороту – є поворот, тільки в іншу сторону. Позначимо цю групу літерою .

Група діє на множині місць , тобто задано відображення з в симетричну групу . Позначимо через поворот, при якому переходимо на наступне місце (останнє в перше), а через - осьову симетрію відносно осі, що проходить через 6 і 1, 3 і 4. Випишемо перестановки в циклічній формі з , в якій переходить кожен з елементів групи .

Елемент

Перест.

(123456)

(135)(246)

(14)(25)(46)

(153)(264)

(654321)

Табл. 1.

 

Елемент

Перест.

(16)(25)(34)

(15)(24)

(14)(23)(56)

(13)(46)

(12)(36)(45)

(26)(35)

Табл. 2.