2024年5月26日日曜日

598: グループ(群)のノーマルサブグループ(正規部分群)は、グループ(群)のサブグループ(部分群)の、ノーマルサブグループ(正規部分群)によるマルチプリケーション(乗法)を取ったもののノーマルサブグループ(正規部分群)である

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グループ(群)のノーマルサブグループ(正規部分群)は、グループ(群)のサブグループ(部分群)の、ノーマルサブグループ(正規部分群)によるマルチプリケーション(乗法)を取ったもののノーマルサブグループ(正規部分群)であることの記述/証明

話題


About: グループ

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意のグループに対して、当該グループの任意のノーマルサブグループ(正規部分群)は、当該グループの任意のサブグループ(部分群)の、当該ノーマルサブグループ(正規部分群)によるマルチプリケーション(乗法)を取ったもののノーマルサブグループ(正規部分群)であるという命題の記述および証明を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
\(G\): \(\in \{\text{ 全てのグループたち }\}\)
\(G_1\): \(\in \{G \text{ の全てのサブグループたち }\}\)
\(G_2\): \(\in \{G \text{ の全てのノーマルサブグループたち }\}\)
//

\(G_2 \in \{G_1 G_2 \text{ の全てのノーマルサブグループたち }\}\)
\(\land\)
\(G_2 \in \{G_2 G_2 \text{ の全てのノーマルサブグループたち }\}\)
//


2: 自然言語記述


任意のグループ\(G\)、\(G\)の任意のサブグループ\(G_1\)、\(G\)の任意のノーマルサブグループ\(G_2\)に対して、\(G_2\)は\(G_1 G_2\)のノーマルサブグループであり、\(G_2\)は\(G_2 G_1\)のノーマルサブグループである。


3: 証明


\(G_1 G_2 \subseteq G\)および\(G_2 G_1 \subseteq G\)は本当に\(G\)のサブグループたちである、任意のグループに対して、当該グループ(群)の任意のサブグループ(部分群)の、当該グループ(群)の任意のノーマルサブグループ(正規部分群)によるマルチプリケーション(乗法)を取ったものは当該グループ(群)のサブグループ(部分群)であるという命題によって。

第1に、\(G_1 G_2\)のノーマルサブグループであることについて考えよう。

\(G_2 \subseteq G_1 G_2\)は明らかである。したがって、\(G_2\)は\(G_1 G_2\)のサブグループである。

任意の\(p \in G_1 G_2\)に対して、\(p G_2 p^{-1} \subseteq G_2\)、なぜなら、\(p \in G\)。したがって、\(G_2\)は\(G_1 G_2\)のノーマルサブグループである、任意のグループ(群)、その任意のサブグループ(部分群)に対して、当該サブグループ(部分群)はノーマルサブグループ(正規部分群)である、もしも、それの、当該グループ(群)の各要素によるコンジュゲート(共役)サブグループ(部分群)がそれの中に包含されている場合、という命題によって。

\(G_2 G_1\)のノーマルサブグループであることについて考えよう。

\(G_2 \subseteq G_2 G_1\)は明らかである。したがって、\(G_2\)は\(G_2 G_1\)のサブグループである。

任意の\(p \in G_2 G_1\)に対して、\(p G_2 p^{-1} \subseteq G_2\)、なぜなら、\(p \in G\)。したがって、\(G_2\)は\(G_2 G_1\)のノーマルサブグループである、任意のグループ(群)、その任意のサブグループ(部分群)に対して、当該サブグループ(部分群)はノーマルサブグループ(正規部分群)である、もしも、それの、当該グループ(群)の各要素によるコンジュゲート(共役)サブグループ(部分群)がそれの中に包含されている場合、という命題によって。


参考資料


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