換位子群

在抽象代數中,一個群的換位子群或導群,是指由這個群的所有交換子所生成的子群,記作[,]、或(1) 。每個群都對應著一個確定的交換子群。在一個群的所有正規子群中,交換子群是使得對它的商群為交換群的最小子群。在某種意義上,交換子群提供了群的可交換程度。因為從交換子的定義:,如果x與y交換,那么[x,y]=e。一個群內可交換的元素越多,交換子就越少,交換子群也就越小。可交換群的交換子群為平凡群e。

定義

給定一個群 G, G的交換子群或導群: [ G, G]、 G′或 G是 G的所有交

換子所生成的子群:

換位子群 換位子群

類似地可以定義高階的導群。

換位子群 換位子群
換位子群 換位子群

n是整數

換位子群 換位子群

可以證明,如果存在自然數 n 使得 那么 G是可解群。

商群G/[G,G]是一個阿貝爾群,叫做 G的 阿貝爾化子群,通常記作 G。 G的阿貝爾化子群就是 G的一階同調群。

[G,G]=G的群叫做 完美群,這是與阿貝爾群相對的概念。完美群的阿貝爾化子群是單位群{e}。

性質

G'是G的正規子群。

G對於自同構穩定:。

如果H是G的子群,那么屬於G'。

是一個滿同態,那么。

如果H是G的正規子群,那么G/H是交換群,當且僅G'當屬於H'。

可交換。

1.

G'是G的正規子群。

2.

G對於自同構穩定:。

3.

如果H是G的子群,那么屬於G'。

4.

是一個滿同態,那么。

5.

如果H是G的正規子群,那么G/H是交換群,當且僅G'當屬於H'。

6.

可交換。

換位子群 換位子群
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換位子群 換位子群
換位子群 換位子群
換位子群 換位子群

套用

•4次交替群的交換子群是克萊因四元群。

•n次對稱群的交換子群是n次交替群。

•四元群Q= {1, −1,i, −i,j, −j,k, −k} 的交換子群是 {1, −1}。

換位子群 換位子群
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