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----  离散数学,关于单群及相关的几个判断  (http://bbs.xml.org.cn/dispbbs.asp?boardid=67&rootid=&id=67846)


--  作者:cpkug
--  发布时间:10/3/2008 12:13:00 PM

--  离散数学,关于单群及相关的几个判断
           a> 群的同构保持了群的所有性质;

           b> 设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是同构,如果G1是单群,证明G2也是单群。(说明:若群G除了{e}和G外没有其他的正规子群,G为单群);

           c> 单群一定是素数阶群;

           d> 单群一定是Abel群;

以上结论对么,能否简单推理下?


[此贴子已经被作者于2008-10-5 20:31:54编辑过]

--  作者:Logician
--  发布时间:10/5/2008 9:23:00 PM

--  
a> 对
b> 反设G2不是单群,那么取G2的非平凡正规子群H,易证f^{-1}(H)是G1的非平凡正规子群,矛盾。
c> 不对
d> 不对
后两题的解释请google "Simple group"
--  作者:cpkug
--  发布时间:10/6/2008 12:01:00 AM

--  
以下是引用Logician在2008-10-5 21:23:00的发言:
b> 反设G2不是单群,那么取G2的非平凡正规子群H,易证f^{-1}(H)是G1的非平凡正规子群,矛盾。

首先感谢解惑!


还有其它问题想问:

反设G2不是单群,取G2的非平凡正规子群H,对于任意a∈G2,aH = Ha,所以f^{-1}(aH)=f^{-1}(Ha),即f^{-1}(a)f^{-1}(H)=f^{-1}(a)f^{-1}(H),从而f^{-1}(H)是G1的非平凡正规子群,矛盾。

上面这个推理行不?

主要是想问在下面这个前提下:
设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是同构,H是G2的子群,对于任意a∈G2

以下结论是否成立:
f^{-1}(aH) = f^{-1}(a)f^{-1}(H)

如果上面的结论成立的话,把“f是同构”改成“f是满同态映射”是否成立,即以下结论是否成立:
设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是满同态映射,H是G2的子群,对于任意a∈G2,
f^{-1}(aH) = f^{-1}(a)f^{-1}(H)


--  作者:Logician
--  发布时间:10/6/2008 12:11:00 PM

--  
以下是引用cpkug在2008-10-6 0:01:00的发言:
还有其它问题想问:

反设G2不是单群,取G2的非平凡正规子群H,对于任意a∈G2,aH = Ha,所以f^{-1}(aH)=f^{-1}(Ha),即f^{-1}(a)f^{-1}(H)=f^{-1}(a)f^{-1}(H),从而f^{-1}(H)是G1的非平凡正规子群,矛盾。

上面这个推理行不?

主要是想问在下面这个前提下:
设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是同构,H是G2的子群,对于任意a∈G2

以下结论是否成立:
f^{-1}(aH) = f^{-1}(a)f^{-1}(H)

如果上面的结论成立的话,把“f是同构”改成“f是满同态映射”是否成立,即以下结论是否成立:
设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是满同态映射,H是G2的子群,对于任意a∈G2,
f^{-1}(aH) = f^{-1}(a)f^{-1}(H)


你最后的命题是成立的。

首先证明 f^{-1}(aH) 是 f^{-1}(a)f^{-1}(H) 的子集。
对任何 x∈f^{-1}(aH),
依定义有f(x)∈aH,
从而有h∈H,使得f(x)=ah
即,a^{-1}f(x) = h
任取y∈f^{-1}(a) (由于f是满同态,所以f^{-1}(a)非空,可见这样的y是存在的)
则 a*f(y^{-1}x) = f(y)*f(y^{-1}x) = f(yy^{-1}x) = f(x) = a*h
有消去律可知,f(y^{-1}x)=h∈H,从而 y^{-1}x ∈f^{-1}(H)
这就是说,x = y * y^{-1}x ∈f^{-1}(a)f^{-1}(H)。
这就证明了 f^{-1}(aH) 是 f^{-1}(a)f^{-1}(H) 的子集。

下面证 f^{-1}(a)f^{-1}(H) 是 f^{-1}(aH) 的子集。
对任意 x∈f^{-1}(a)f^{-1}(H)
必有y∈f^{-1}(a),z∈f^{-1}(H)
使得x=yz
注意f(y)=a,f(z)=h∈H
从而f(x)=f(y)f(z)=ah∈aH
即x∈f^{-1}(aH)。
这就证明了 f^{-1}(a)f^{-1}(H) 是 f^{-1}(aH) 的子集。

Q.E.D.


--  作者:cpkug
--  发布时间:10/6/2008 10:52:00 PM

--  
感谢精彩证明!

发现有点小问题,这个问题来源于最开始我给的那个命题表述:
设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是满同态映射,H是G2的子群,对于任意a∈G2,
f^{-1}(aH) = f^{-1}(a)f^{-1}(H)

应该改成:
设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是满同态映射,H是G2的子群,对于任意a∈G2,
f^{-1}(aH) = f^{-1}({a})f^{-1}(H)

在“f^{-1}(a)”这个表达中f^{-1}是一个函数符号,而f只是满射,不确定是否为单射,就不能确定f^{-1}是否符合函数定义,所以“f^{-1}(a)”这个表达是不对的,把“f^{-1}(a)”全部替换成“f^{-1}({a})”应该就问题了;


--  作者:cpkug
--  发布时间:10/6/2008 11:05:00 PM

--  
还有其它问题想问:

设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是同构,H是G2的子群,对于任意a∈G2

以下结论肯定是成立的:
f^{-1}(aH) = f^{-1}(a)f^{-1}(H)

在考试中我能直接用这个结论吗,是否需要写证明过程,不写是否会被扣分?

我个人感觉不需要;


--  作者:Logician
--  发布时间:10/8/2008 11:31:00 AM

--  
貌似书上有约定,对于任意函数f:A->B,任意元素y属于B,f^{-1}(y)定义为f^{-1}({y})。
我记得好像有这个约定,在“函数”那一章的“完全原像”部分
如果没有这个约定的话,你说的就是对的

以下是引用cpkug在2008-10-6 22:52:00的发言:
感谢精彩证明!

发现有点小问题,这个问题来源于最开始我给的那个命题表述:
设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是满同态映射,H是G2的子群,对于任意a∈G2,
  f^{-1}(aH) = f^{-1}(a)f^{-1}(H)

应该改成:
设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是满同态映射,H是G2的子群,对于任意a∈G2,
  f^{-1}(aH) = f^{-1}({a})f^{-1}(H)

在“f^{-1}(a)”这个表达中f^{-1}是一个函数符号,而f只是满射,不确定是否为单射,就不能确定f^{-1}是否符合函数定义,所以“f^{-1}(a)”这个表达是不对的,把“f^{-1}(a)”全部替换成“f^{-1}({a})”应该就问题了;




--  作者:cpkug
--  发布时间:10/8/2008 7:17:00 PM

--  
好的,谢谢!
--  作者:Logician
--  发布时间:10/9/2008 10:04:00 AM

--  
以下是引用cpkug在2008-10-6 23:05:00的发言:
还有其它问题想问:

设G1,G2是群,f:G1->G2同态映射,且f是同构,H是G2的子群,对于任意a∈G2

以下结论肯定是成立的:
f^{-1}(aH) = f^{-1}(a)f^{-1}(H)

在考试中我能直接用这个结论吗,是否需要写证明过程,不写是否会被扣分?

我个人感觉不需要;


这个我就不知道了
我觉得最好论证一下吧


--  作者:xwxwxw123
--  发布时间:2/26/2009 9:19:00 AM

--  
f^{-1}(H)   我想问一下,这个f的反函数一定存在吗?

--  作者:xwxwxw123
--  发布时间:2/26/2009 9:33:00 AM

--  
单群一定是循环群嘛???
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