невырожденные с «+»;
Невырожденные с «·»;
с фиксированным определителем относительно «+»;
диагональные с «+»;
Диагональные с «·»;
Диагональные с ненулевыми элементами, «∙».
8. Подгруппы. Разложения группы по подгруппам
Пусть задана
группа G.
Говорят, что H
– подгруппа
группы G
(
),
если выполняются условия:
;
Примеры.
H = {1} – подгруппа (сама группа есть подгруппой).
– множество
подстановок на множестве М.
– множество
четных подстановок.
Пусть
задана группа G
и
H
– подгруппа
G.
Говорят, что
,
если
или
для некоторого h.
Данное отношение является отношением эквивалентности:
x
= 1·x,
1
H.
y
= hx,
h
H
x
= h-1·x,
h-1
H
2.
3.
Таким образом получаем разбиение группы G на классы эквивалентности, которые назыв. правыми классами смежности, а разбиение назыв. правым разложением.
Утверждение 2.4 Если g – некоторый представитель правого класса смежности, то все его элементы записываются в виде h∙g, h H. Обозначение: Hg.
Докажем от обратного: пусть существует
y – из класса
смежности Hg такое,
что y
hg, h
H, но
– противоречие, то есть все элементы
класса можно записать в виде hg
Hg
Если группа конечна, то классов смежности – конечное число:
Возьмем
и построим отображение
след.
образом:
.
Утверждение 2.5 Отображение g – биекция.
Докажем инъективность. От обратного:
– противоречие, то есть g
– инъекция.Докажем сюръективность. От обратного:
,
т.е. h1
Hg – противоречие.
Значитg
– сюръекция.Из 1. и 2. следует, что g – биекция.
ТЕОРЕМА 2.2 (Лагранжа) Порядок подгруппы конечной группы является делителем порядка группы.
Пусть
,
тогда
,
где k – число
правых классов смежности.
Число
классов смежности назыв. индексом
подгруппы и обозначается G:H.
Его можно определить, разделив порядок
группы на порядок подгруппы и тогда
теорема Лагранжа может быть записана
след. образом:
.
Правым сдвигом группы G назыв. Gg.
Утверждение
2.6 Если
и
– два произвольных правых класса
смежности, то существует некоторый
правый сдвиг группы G,
отображающий
на
.
Говорят, что
,
если
или
для некоторого
.
Классы giH назыв. левыми классами смежности.
Примеры.
Пусть , ; , .
G:H
= 2, т.е.
,
где g
– нечетная подстановка.
.
Пусть , а .
G:H = 3 |G| = 6 |H|=2
Тогда
,
.
Если N
– подгруппа G
такая, что правые и левые разложения
по этой подгруппе совпадают, то N
назыв. нормальным делителем группы G
и обозначается
.
9. Циклическая подгруппа
Возьмем любой
элемент группы G
и рассмотрим множество
.
Это множество будет образовывать
подгруппы G,
порожденные элементом g.
Для конечной
группы всегда существует такое m
Z,
что различными будут только
,
а
.
Такое m
назыв. порядком элемента: Or(g).
Для циклических подгрупп |(g)|
= Or(g).
Утверждение 2.7 Порядок элемента циклической подгруппы является делителем порядка группы.
Группа назыв. простейшей, если у нее нет нетривиальных подгрупп.
10. Фактор-группа
Введем
след. операцию над классами:
,
где
– класс смежности, содержащий элемент
.
Утверждение
2.8 Если
,
и
– нормальный делитель группы, то
.
Утверждение
2.9 Если
из
и
следует, что
,
причем то же самое выполняется и для
левого разложения, то
.
Таким образом,
при введенной операции классы смежности
образуют группу, которая назыв.
фактор-группой и обозначается
.
11. Гомоморфизм и эпиморфизм
Отображение
назыв. гомоморфизмом группы G1
в
группу G2,
если
.
Гомоморфизм обладает точно таким же свойством, как и изоморфизм, но функция гомоморфизма не обязательно биективна.
Отображение на группу (сюръективное отображение) назыв. эпиморфизмом.
Примеры.
