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¿Por qué el automorphism del utilizado para construir el grupo debe ser interno no?

Tengo una pregunta sobre el por qué de una determinada suposición de que el automorphism utilizado para la construcción de un determinado grupo no ser interior.

En [Herstein, de los Temas de Álgebra, p. 69], la construcción de un nonabelian grupo de la orden de 21 años está dada de la siguiente manera: Vamos a $G=C_7 = \langle a \rangle$, $\phi: a \mapsto a^2$ ser un automorphism de $G$ a de orden 3, y considerar todos los símbolos $x^i a^j$ sujeto a las condiciones de $x^3=a^7=e, x^{-1}ax=a^2$, y obtener un nonabelian grupo de orden 21.

El texto continúa diciendo que, de manera más general, si $G$ es un grupo, $T$ un automorphism de orden $r$ $G$ que no es un interior automorphism, elija un símbolo de $x$ y considerar todos los elementos $x^i g$, $i \in \mathbb{Z}, g \in G$, sujeto a $x^ig=x^{i'}g'$ fib $i \equiv i'(r), g =g'$, e $x^{-1} g^i x = gT^i$ todos los $i$. A continuación, se obtiene un grupo más grande $\{G,T\}$,$G \trianglelefteq \{G,T\}, \{G,T\}/G \cong C_r$. Creo que es común para denominar a este grupo por el semidirect producto $G \rtimes C_r$. Mi pregunta aquí es ¿por qué es la suposición de que $T$ `no es un interior automorphism."

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Alexander Gruber Puntos 21477

Interior de automorfismos son bijective homomorphisms $\theta_g:G\rightarrow G$ que tiene la forma $$\theta_g(x)=g^{-1}xg$$ dado un fijo $g\in G$. Si $G$ es abelian, a continuación, $xg=gx$ por cada $x,g\in G$, lo que podemos reescribir como $g^{-1}xg=x$. Por lo tanto cada interior automorphism tiene la forma $$\theta_g(x)=x\hspace{30pt}\text{for all }x\in G.$$ En otras palabras, todos los interiores de automorfismos son las señas de identidad automorphism $\operatorname{id}_G$. Si uno de ellos forma un semidirect producto $G\rtimes_\phi H$ con la asignación $\phi(h)=\operatorname{id}$ por cada $h\in H$, $$G\rtimes_\phi H\cong G\times H.$$ En el contexto de semidirect productos, este es un caso de degeneración. Para ver un "no-trivial semidirect producto," $\phi$ debe asignar al menos un $h$ a un no-identidad automorphism de $G$, y por lo tanto al $G$ es abelian este automorphism no puede ser interior.

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