正规化子
数学名词
设G为,a是G中给定的元素,a的正规化子N(a)表示G中与a可交换的元素构成的集合,即由确定的元素(确定子群的元素)可交换群的元素组成的集合(子群)。
定义
设是的一个子群,称
为在中的正规化子,元素的正规化子记为 。
性质
K的正规化子NG(K)是G的子群,K的子群为NG(K)的正规子群。K为G的正规子群当且仅当NG(K)=G。
相关定理
定理1
设 是群 的任一非空子集,则
(1)
(2) 当 时, 且 。
证明(1)因为 ,故 非空,又在 中任取x,y,则 , ,从而
即 , ,故 。
(2)任取 ,由于H是子群,故 从而
又任取 ,则 ,从而 。
如果 ,则对K中任意元素k便有 ,从而便有 ,即
这就是说子群的正规化子 (也叫H的正规化群)是 中以H作为其正规子群的最大子群。
显然子群H的正规化子是整个群 当且仅当H是群 的一个正规子群,另外也可能出现另一种极端,即 ,例如三次对称群 的子群 就属于这种情况。
定理2
设 是群 的一个非空子集, 为 在 中的正规化子,则 中与共轭子集数等于
,即S的所有共轭子集与 关于 的所有陪集间可建立双射
证明 令是中含的共轭子集类(即与共轭的全体子集),再令
若 ,则便有 ,从而
即 是M到 的左陪集的一个映射,又易知 还是满射单射,从而为双射。
定理3
pq阶群(p,q为素数且p
定理4
引理 设 ,是群 的两个共轭子群,且 , ,则
定理 设 是群 的一个共轭元素类,则 中各元素的正规化子作成的集合恰好是 的一个共轭子群类。
证明 任取 ,且设 ,由引理有
又设子群H与 共轭,其中 ,令
则由引理知
但是 ,即与 共轭的子群必为 中某元素的正规化子。
定理5
如果群 中有一个具有限指数(大于1)的子群,则在 中必有一个具有限指数(大于1)的正规子群。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 14:41
目录
概述
定义
性质
相关定理
参考资料