2026年9月6日日曜日

1973: グループ(群)、\(2\)個の要素たち、サブグループ(部分群)に対して、サブグループ(部分群)の要素たちによるコセット(剰余類)たちは同一である、もしも、要素のインバース(逆)と要素のプロダクト(積)がサブグループ(部分群)内に包含されている場合、そしてその場合に限って

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グループ(群)、\(2\)個の要素たち、サブグループ(部分群)に対して、サブグループ(部分群)の要素たちによるコセット(剰余類)たちは同一である、もしも、要素のインバース(逆)と要素のプロダクト(積)がサブグループ(部分群)内に包含されている場合、そしてその場合に限って、ことの記述/証明

話題


About: グループ(群)

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(群)、任意の\(2\)個の要素たち、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)の当該要素たちによる左または右コセット(剰余類)たちは同一である、もしも、ある要素のインバース(逆)と他方要素のプロダクト(積)またはある要素と他方要素のインバース(逆)のプロダクト(積)が当該サブグループ(部分群)内に包含されている場合、そしてその場合に限って、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:
\(G'\): \(\in \{\text{ 全てのグループ(群)たち }\}\)
\(G\): \(\in \{G' \text{ の全てのサブグループ(部分群)たち }\}\)
\(g'_1\): \(\in G'\)
\(g'_2\): \(\in G'\)
//

ステートメント(言明)たち:
(
\(g'_1 G = g'_2 G\)
\(\iff\)
\({g'_1}^{-1} g'_2 \in G\)
)
\(\land\)
(
\(G g'_1 = G g'_2\)
\(\iff\)
\(g'_1 {g'_2}^{-1} \in G\)
)
//


2: 注


\({g'_1}^{-1} g'_2 \in G\)は\({g'_2}^{-1} g'_1 \in G\)で置き換えることができる、なぜなら、\(g'_1, g'_2\)の順序は問題でない。

同様に、\(g'_1 {g'_2}^{-1} \in G\)は\(g'_2 {g'_1}^{-1} \in G\)で置き換えることができる。

しかし、\({g'_1}^{-1} g'_2 \in G\)を\(g'_1 {g'_2}^{-1} \in G\)で置き換えることはできず、\(g'_1 {g'_2}^{-1} \in G\)を\({g'_1}^{-1} g'_2 \in G\)で置き換えることはできない。


3: Proof


Whole Strategy: Step 1: suppose that \(g'_1 G = g'_2 G\); Step 2: see that \({g'_1}^{-1} g'_2 \in G\); Step 3: suppose that \({g'_1}^{-1} g'_2 \in G\); Step 4: see that \(g'_1 G = g'_2 G\); Step 5: suppose that \(G g'_1 = G g'_2\); Step 6: see that \(g'_1 {g'_2}^{-1} \in G\); Step 7: suppose that \(g'_1 {g'_2}^{-1} \in G\); Step 8: see that \(G g'_1 = G g'_2\).

Step 1:

Let us suppose that \(g'_1 G = g'_2 G\).

Step 2:

\(g'_2 1 = g'_1 g\) for a \(g \in G\).

So, \({g'_1}^{-1} g'_2 = g \in G\).

Step 3:

Let us suppose that \({g'_1}^{-1} g'_2 \in G\).

Step 4:

\({g'_1}^{-1} g'_2 = g\) where \(g \in G\).

So, \(g'_2 = g'_1 g \in g'_1 G\).

\(g'_2 G = g'_1 G\), by the proposition that with respect to any subgroup, the coset by any element of the group equals a coset if and only if the element is a member of the latter coset, whether they are left cosets or right cosets.

Step 5:

Let us suppose that \(G g'_1 = G g'_2\).

Step 6:

\(1 g'_1 = g g'_2\) for a \(g \in G\).

So, \(g'_1 {g'_2}^{-1} = g \in G\).

Step 7:

Let us suppose that \(g'_1 {g'_2}^{-1} \in G\).

Step 8:

\(g'_1 {g'_2}^{-1} = g\) where \(g \in G\).

So, \(g'_1 = g g'_2 \in G g'_2\).

\(G g'_1 = G g'_2\), by the proposition that with respect to any subgroup, the coset by any element of the group equals a coset if and only if the element is a member of the latter coset, whether they are left cosets or right cosets.


参考資料


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