代数 (8) 群同态

同态的范围被扩充到了群

一、定义

群同态

​ 设\(<G,*>\)和\(<H,*'>\)是两个群,\(h:G→H\),若对于任意\(a,b∈G\),都有\(h(a*b)=h(a)*'h(b)\),则称\(h\)为从\(<G,*>\)到\(<H,*'>\)的群同态,\(<h(G),*’>\)是\(<G,*>\)的同态象

同态核

​ 设\(h\)是从群\(<G,*>\)到\(<H,*'>\)的同态映射,\(e_H\)是\(<H,*'>\)中的幺元,\(Ker(h)=\{x|x∈G且h(x)=e_H\}\),称\(ker(H)\)为群同态映射\(h\)的核,简称\(h\)的同态核。

二、性质

定理1

设\(h\)为从\(<G,*>\)到\(<H,*'>\)的一个同态映射,\(<G,*>\)在\(h\)下的同态象\(<h(G),*'>\)也是群。

定理2

设\(h\)为从\(<G,*>\)到\(<H,*'>\)的一个同态映射,\(<G,*>\)的在\(h\)下同态象\(<h(G),*'>\)是\(<H,*'>\)的子群。

显然\(h(e)\)是\(<h(G),*'>\)的幺元,同时根据同态映射常元部分的定义,显然\(h(e)\)也是\(<h,*'>\)中的幺元。

定理3

设\(h\)为从\(<G,*>\)到\(<H,*'>\)的一个同态映射,\(ker(H)\)是\(h\)的同态核,则\(<ker(H),*>\)是\(<G,*>\)的子群。

定理4

设<\(G,*>\)是由\(g\in G\)为生成元的循环群。

  • 若\(G\)是无限集,则\(<G,*>\)与<\(I,+>\)同构。
  • 若\(G\)是有限集且\(|G|{=}k\),则\(<G,*>\)与\(<N_k,+_k>\)同构。