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子群与正规子群之子群的交与并:性质与运算

引言

子群和正规子群之间存在着一个复杂的关系,这一章节将会介绍如何处理子群与正规子群之子群的交与并,及其相关性质。

子群与正规子群的定义

子群是指一种对称群G中,可能包含G自身或仅包含其元素的一组 subgroup。它是一个子集,当且仅当该子集满足闭合运算(乘法)和逆元运算时,其每个元素都可以被映射为另一个子群。

正规子群是指对称群G中,每个非单一元素的稳定点(即,任何元素g不在其稳定点下对称时,都会得到原点转换)都是同质的。换句话说,它们包含所有元素,只要这些元素在原点处形成相同的对称图形,即它们在原点周围的对称图形与原始图形相同。

子群与正规子群之子群的交与并

当两个子群G1和G2相交时,它们的子集也会相交。当一个子群是另一个子群的子集时,我们可以将其称为包含关系。因此,子群与正规子群之间的包含关系可以用下面的公式来表示:

G1G2={i=1ngi|giG1,1in},

其中G1G2是两个子群之间的交。我们还可以将子集表示为:

(i=1nGi)i=1nHi,

其中表示交,并且表示集合。

性质

当子群与正规子群之间存在包含关系时,我们可以得出以下性质:

  • 子群是包含关系的子集。
  • 正规子群是包含关系的子集,即它包含所有元素,它们在原点处形成相同的对称图形。

运算

当两个子群G1和G2相交时,我们可以使用乘法(或其他运算)将它们相加。我们可以使用以下公式表示:

(G1G2)H={i=1ngi|giG1,hiG2,1in},

其中(G1G2)H是两个子群之间的乘积。