典范分解(群同态)

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典范分解
术语名称 典范分解
英语名称 canonical decomposition

群同态上的典范分解(canonical decomposition)是映射上的典范分解在群同态上的表现。对任意群同态,结构上可以被分为三步:将定义域按像的异同划分、分别对应到像、包含映射到陪域。

定义

对群同态 [math]\displaystyle{ \varphi :G\to G' }[/math] ,则群同态对应的同余关系 [math]\displaystyle{ g_1 \sim g_2 \leftrightarrow \varphi(g_1)=\varphi(g_2) }[/math] 划分的全体同余类就是 [math]\displaystyle{ G/\ker\varphi }[/math] ,其中 [math]\displaystyle{ \ker\varphi }[/math]同态核,有:

[math]\displaystyle{ \varphi = \iota \circ \tilde{\varphi} \circ \pi }[/math]

或者说

[math]\displaystyle{ G \twoheadrightarrow (G/\ker\varphi) \xrightarrow[\varphi]{\sim} \operatorname{im} \varphi \hookrightarrow G' }[/math]

其中按复合顺序的三个映射都是群同态,分别为:

  • [math]\displaystyle{ \pi }[/math]自然同态满同态。从定义域 [math]\displaystyle{ G }[/math]商群 [math]\displaystyle{ G/\ker\varphi }[/math] ,将全部像相同的元素映射到同一个同余类。
  • [math]\displaystyle{ \tilde{\varphi} }[/math]同构。从商群 [math]\displaystyle{ G/\ker\varphi }[/math]同态像 [math]\displaystyle{ \operatorname{im}\varphi }[/math] ,把每个像相同的同余类映射到值域里所对应的像中。
  • [math]\displaystyle{ \iota }[/math]包含同态单同态。把同态像 [math]\displaystyle{ \operatorname{im}\varphi }[/math] 嵌入陪域群 [math]\displaystyle{ G' }[/math]


基础群论初步
群、群公理 交换群、交换群公理 重排定理
子群 [math]\displaystyle{ \leq }[/math] 陪集、陪集定理 Lagrange 定理
正规子群、不变子群 [math]\displaystyle{ \unlhd }[/math] 共轭、共轭关系、共轭类
同余关系、同余类 商群
同态与同构
同态 同态核同态像
单同态满同态 同构 [math]\displaystyle{ \cong }[/math]
第一同构定理 第二同构定理 第三同构定理
群作用与变换群
群作用 左乘作用、共轭作用
忠实自由 Cayley 定理
轨道 稳定子群 轨道-稳定子群定理
不动点 Burnside 引理