同态与同构
群的同态
设\((G,\cdot)\)和\((G', \odot )\)是两个群,若存在映射\(f: G\to G'\)满足:\(\forall a,b\in G\),均有
\[f(a\cdot b)=f(a)\odot f(b) \]则称\(f\)是\(G\)到\(G'\)的一个同态映射或简称同态。
如果\(f\)是单射,则称\(f\)是单同态;
如果\(f\)是满射,则称\(f\)是满同态;
如果\(f\)是一一映射,则称\(f\)是同构,记为\(G\cong G'\);
如果\(G=G'\),同态\(f\)称为自同态,同构映射\(f\)称为自同构;
\(Im\)(\(f\))=\(f(G)\)={\(f(a)|a\in G\)}称为群\(G\)的同态像;
同态核
\(ker f=\{a|a\in G,f(a)=e'\} = f^{-1}(e')\) ,称为同态\(f\)的同态核。
同态核\(K=Ker(f)\)就是单位元\(e'\)的全原像,它是一个子群,具有以下性质:
同态基本定理
(自然同态):设\(G\)是一个群,\(H\)是\(G\)的正规子群,则\(G\)与它的商群\(G/H\)同态,称为自然同态。
(同态基本定理):设\(f\)是群\(G\to G'\)的一个满同态映射,\(K=Ker(f)\),则\(K\)是\(G\)的一个正规子群,且\(G/K\cong G'\)。设φ是\(G\to G/K\)的自然同态,则存在\(G/K\to G'\)的同构\(\sigma\),使\(f=\sigmaφ\)