Grup hasil bagi

Struktur aljabar → Teori grup
Teori grup
Gagasan dasar
  • Subgrup
  • Subgrup normal
  • Grup hasil bagi
  • darab langsung
  • semi-darab langsung
Homomorfisme grup
  • kernel
  • bayangan
  • jumlah langsung
  • karangan bunga
  • sederhana
  • hingga
  • takhingga
  • kontinu
  • multiplikatif
  • aditif
  • siklik
  • Abel
  • dihedral
  • nilpoten
  • terselesaikan
  • aksi
Grup hingga
Klasifikasi grup sederhana hingga
  • siklik
  • bergantian
  • tipe Lie
  • sporadik
  • Teorema Cauchy
  • Teorema Lagrange
  • Teorema Sylow
  • Teorema Hall
  • grup-p
  • Grup Abel elementer
  • Grup Frobenius
  • Pengganda Schur
  • Grup simetrik S n {\displaystyle \mathrm {S} _{n}}
  • Grup Klein V {\displaystyle \mathrm {V} }
  • Grup dihedral D n {\displaystyle \mathrm {D} _{n}}
  • Grup kuaternion Q {\displaystyle \mathrm {Q} }
  • Grup disiklik D i c n {\displaystyle \mathrm {Dic} _{n}}
  • Grup diskret
  • Kekisi
Grup modular
  • P S L ( 2 , Z ) {\displaystyle \mathrm {PSL} (2,\mathbb {Z} )}
  • S L ( 2 , Z ) {\displaystyle \mathrm {SL} (2,\mathbb {Z} )}
  • Grup aritmetika
  • Kekisi
  • Grup hiperbolik
Topologis dan Grup Lie
  • Solenoid
  • Lingkaran
  • Linear umum G L ( n ) {\displaystyle \mathrm {GL} (n)}
  • Linear khusus S L ( n ) {\displaystyle \mathrm {SL} (n)}
  • Ortogonal O ( n ) {\displaystyle \mathrm {O} (n)}
  • Euklides E ( n ) {\displaystyle \mathrm {E} (n)}
  • Ortogonal khusus S O ( n ) {\displaystyle \mathrm {SO} (n)}
  • Uner U ( n ) {\displaystyle \mathrm {U} (n)}
  • Uniter khusus S U ( n ) {\displaystyle \mathrm {SU} (n)}
  • Simplektik S p ( n ) {\displaystyle \mathrm {Sp} (n)}
  • G2
  • F4
  • E6
  • E7
  • E8
  • Lorentz
  • PoincarĂ©
  • konformal
  • Difeomorfisme
  • Gelung
Grup Lie berdimensi takhingga
  • O ( ) {\displaystyle O(\infty )}
  • S U ( ) {\displaystyle \mathrm {SU} (\infty )}
  • S p ( ) {\displaystyle \mathrm {Sp} (\infty )}
Grup aljabar
  • Grup aljabar linear
  • Grup reduktif
  • Varietas Abel
  • l
  • b
  • s
Sebuah kohimpunan dengan akar uniti

Grup hasil bagi adalah grup, yang menggunakan konstruksi standar dari grup tertentu G {\displaystyle G} dengan bantuan sebagai pembagi normal N G {\displaystyle N\trianglelefteq G} terbentuk. Maka dilambangkan dengan G / N {\displaystyle G/N} dan merupakan himpunan dari kelas minor.

Konstruksi

Elemen-elemen dari G / N {\displaystyle G/N} adalah kelas minor sehubungan dengan N {\displaystyle N} , maka

G / N := { g N : g G } {\displaystyle G/N:=\{gN:g\in G\}} .

Koneksi batin : G / N × G / N G / N {\displaystyle \circ \colon G/N\times G/N\rightarrow G/N} didefinisikan sebagai:

( g N ) ( h N ) := ( g h ) N {\displaystyle (gN)\circ (hN):=(gh)N} .

Dengan bantuan properti pembagi normal N {\displaystyle N} seseorang dapat menunjukkan bahwa tautan ini adalah terdefinisi dengan baik dan ( G / N ,   c i r c ) {\displaystyle (G/N,\ circ)} adalah grup. Grup ini disebut grup hasil bagi dari G {\displaystyle G} hingga N {\displaystyle N} . Elemen netral dari G / N {\displaystyle G/N} adalah N {\displaystyle N} dan elemen terbalik ke g N {\displaystyle gN} diberikan g 1 N {\displaystyle g^{-1}N} .

Produk ( g N ) ( h N ) = ( g h ) N {\displaystyle (gN)\circ (hN)=(gh)N} setuju dengan produk kompleks ( g N ) ( h N ) {\displaystyle (gN)\cdot (hN)} pertandingan. Sebaliknya, seseorang dapat menunjukkan bahwa subgrup U {\displaystyle U} dari sebuah grup ( G , ) {\displaystyle (G,\cdot )} adalah pembagi normal, jika untuk semua g , h G {\displaystyle g,h\in G} persamaan ( g U ) ( h U ) = ( g h ) U {\displaystyle (gU)\cdot (hU)=(gh)U} .

Dalam grup abelian setiap subgrup adalah subgrup normal. Jadi, setelah setiap subgrup, dapat dibentuk kelompok faktor di sana, yang selanjutnya adalah Abelian.

urutan dari grup faktor G / N {\displaystyle G/N} tepatnya adalah jumlah kelas sekunder dari N {\displaystyle N} . Angka ini disebut Indeks oleh N {\displaystyle N} pada G {\displaystyle G} dan dengan ( G : N ) {\displaystyle (G:N)} ditunjuk. Jika G {\displaystyle G} adalah grup berhingga, maka berdasarkan Teorema Lagrange ( G : N ) = | G / N | = | G | | N | {\displaystyle (G:N)=|G/N|={\tfrac {|G|}{|N|}}} .

Bilangan bulat genap dan ganjil

Pertimbangkan grup bilangan bulat Z (di bawah tambahan) dan subgrup 2Z yang terdiri dari semua integer genap. Ini adalah subgrup normal, karena Z adalah abelian. Hanya ada dua koset: himpunan bilangan bulat genap dan himpunan bilangan bulat ganjil, dan oleh karena itu grup hasil bagi Z/2Z adalah grup siklik dengan dua elemen. Kelompok hasil bagi ini isomorfik dengan himpunan {0,1} dengan tambahan modulo 2; secara informal, kadang-kadang dikatakan demikian Z/2Z memadai himpunan {0,1} dengan tambahan modulo 2.

Contoh dijelaskan lebih lanjut...

Maka γ ( m ) = {\displaystyle \gamma (m)=} sisa dari m Z {\displaystyle m\in \mathbb {Z} } saat membagi dengan 2 {\displaystyle 2} .
Kemudian γ ( m ) = 0 {\displaystyle \gamma (m)=0} jika m {\displaystyle m} adalah genap dan γ ( m ) = 1 {\displaystyle \gamma (m)=1} when m {\displaystyle m} adalah ganjil.
Menurut definisi γ {\displaystyle \gamma } , inti dari γ {\displaystyle \gamma } ,
ker( γ {\displaystyle \gamma } ) = { m Z : γ ( m ) = 0 } {\displaystyle =\{m\in \mathbb {Z} :\gamma (m)=0\}} , adalah himpunan dari semua bilangan bulat genap.
Maka H = {\displaystyle H=} ker( γ {\displaystyle \gamma } ).
Kemudian H {\displaystyle H} adalah subgrup, karena identitasnya di Z {\displaystyle \mathbb {Z} } , which is 0 {\displaystyle 0} , dalam H {\displaystyle H} ,
jumlah dari dua integer genap adalah genap dan karenanya jika m {\displaystyle m} dan n {\displaystyle n} berada di H {\displaystyle H} , m + n {\displaystyle m+n} dalam H {\displaystyle H} (penutupan)
dan jika m {\displaystyle m} genap, m {\displaystyle -m} juga genap dan H {\displaystyle H} berisi inversnya.
Menetapkan μ : {\displaystyle \mu :} Z {\displaystyle \mathbb {Z} } / H Z 2 {\displaystyle \to \mathbb {Z} _{2}} sebagai μ ( a H ) = γ ( a ) {\displaystyle \mu (aH)=\gamma (a)} ke a Z {\displaystyle a\in \mathbb {Z} }
dan Z {\displaystyle \mathbb {Z} } / H adalah grup hasil bagi dari koset kiri; Z {\displaystyle \mathbb {Z} } / H = { H , 1 + H } {\displaystyle =\{H,1+H\}} .
Dengan cara yang telah kami tentukan μ {\displaystyle \mu } , μ ( a H ) {\displaystyle \mu (aH)} adalah 1 {\displaystyle 1} jika a {\displaystyle a} ganjil dan 0 {\displaystyle 0} jika a {\displaystyle a} genap.
Jadi, μ {\displaystyle \mu } adalah isomorfisme dari Z {\displaystyle \mathbb {Z} } / H ke Z 2 {\displaystyle \mathbb {Z} _{2}} .

Quotients dari grup Lie

Jika G {\displaystyle G} adalah grup lie dan N {\displaystyle N} adalah subgrup Lie normal G {\displaystyle G} , hasil bagi G {\displaystyle G} / N {\displaystyle N} juga merupakan grup Lie. Dalam kasus ini, grup asli G {\displaystyle G} memiliki struktur sebuah fiber bundle (khususnya, sebuah utama N {\displaystyle N} -bundel), dengan ruang dasar G {\displaystyle G} / N {\displaystyle N} dan serat N {\displaystyle N} .

Untuk subgruo Lie non-normal N {\displaystyle N} , ruang G {\displaystyle G} / N {\displaystyle N} dari coset kiri bukanlah sebuah grup, tetapi hanya sebuah lipatan yang dapat dibedakan di mana G {\displaystyle G} bertindak. Hasilnya dikenal sebagai ruang homogen.

Jika subgrup N {\displaystyle N} ditutup (dalam arti topologi daripada aljabar kata tersebut), kemudian dimensi kelompok Lie atau ruang homogen G {\displaystyle G} / N {\displaystyle N} banding d i m   G d i m   N {\displaystyle \mathrm {dim} \ G-\mathrm {dim} \ N} .[1]

Sifat universal dari grup hasil bagi

Jika H {\displaystyle H} adalah pembagi normal dari G {\displaystyle G} , maka pemetaannya adalah π : G G / H {\displaystyle \pi \colon G\rightarrow G/H} dengan g g H {\displaystyle g\mapsto gH} dengan kernel H {\displaystyle H} a epimorphism, jadi subjektif homomorfisme. Sifat universal sekarang mengatakan, bahwa untuk setiap homomorfisme grup φ : G G {\displaystyle \varphi \colon G\rightarrow G'} mit H k e r ( φ ) {\displaystyle H\subseteq ker(\varphi )} persis satu grup homomorfisme φ : G / H G {\displaystyle \varphi '\colon G/H\rightarrow G'} mit φ = φ π {\displaystyle \varphi =\varphi '\circ \pi } existiert.

Contoh: jika π : Z Z / 6 Z {\displaystyle \pi \colon \mathbb {Z} \rightarrow \mathbb {Z} /6\mathbb {Z} } proyeksi natural dari bilangan bulat ke kelas sisa modulo 6. Maka φ : Z Z / 3 Z {\displaystyle \varphi \colon \mathbb {Z} \rightarrow \mathbb {Z} /3\mathbb {Z} } Homomorfisme grup. Lalu grup lie 6 Z {\displaystyle 6\mathbb {Z} } pada inti φ {\displaystyle \varphi } dan φ : Z / 6 Z Z / 3 Z {\displaystyle \varphi '\colon \mathbb {Z} /6\mathbb {Z} \rightarrow \mathbb {Z} /3\mathbb {Z} } menghasilkan:

φ ( [ 0 ] 6 ) = [ 0 ] 3 {\displaystyle \varphi '([0]_{6})=[0]_{3}}

φ ( [ 1 ] 6 ) = [ 1 ] 3 {\displaystyle \varphi '([1]_{6})=[1]_{3}}

φ ( [ 2 ] 6 ) = [ 2 ] 3 {\displaystyle \varphi '([2]_{6})=[2]_{3}}

φ ( [ 3 ] 6 ) = [ 0 ] 3 {\displaystyle \varphi '([3]_{6})=[0]_{3}}

φ ( [ 4 ] 6 ) = [ 1 ] 3 {\displaystyle \varphi '([4]_{6})=[1]_{3}}

φ ( [ 5 ] 6 ) = [ 2 ] 3 {\displaystyle \varphi '([5]_{6})=[2]_{3}} .

Lihat pula

Catatan

  1. ^ John M. Lee, Introduction to Smooth Manifolds, Second Edition, theorem 21.17

Referensi

  • Dummit, David S.; Foote, Richard M. (2003), Abstract Algebra (edisi ke-3rd), New York: Wiley, ISBN 978-0-471-43334-7 
  • Herstein, I. N. (1975), Topics in Algebra (edisi ke-2nd), New York: Wiley, ISBN 0-471-02371-X