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Grupo de Teoría: Mostrar que $G/Z(G) \cong Inn(G) $?

Aquí está la pregunta. Es algo largo, así que me disculpo. "Vamos a $G$ ser un grupo. Deje $Aut(G)$ ser el conjunto de todos los isomorphisms de $G$. Este es un grupo en la composición, conocido como el grupo de automorfismos de a $G$. Si $g \in G$, entonces sabemos que el mapa de $\theta_{g}:G \rightarrow G$ definido por $\theta_g(a)=g^{-1}ag$ es un isomorfismo."

Las preguntas que he contestado.

1) Mostrar que si $g,h \in G$$\theta_{gh} = \theta_{h} \circ \theta_{g}$.

Respuesta: Vamos a $ a \in G$ observa que el $\theta_{gh}(a)= (gh)^{-1}a(gh) = h^{-1}g^{-1}agh = h^{-1}\theta_g(a)h=\theta_h(\theta_g(a))=(\theta_h \circ \theta_g)(a)$. Esto es cierto $\forall a \in G \space \space \therefore\space \space \theta_{gh} = \theta_{h} \circ \theta_{g}$.

2) Definir un mapa de $\phi: G \rightarrow Aut(G)$$\phi(g)= \theta_{g^-1}$. Mostrar que $\phi$ es un homomorphism.

Respuesta: Tenemos que mostrar que $\theta_{gh^{-1}} = \theta_{g^{-1}} \circ \theta_{h^{-1}} $. Sin embargo sabemos que el $\theta_{gh} = \theta_h \circ \theta_g$ y por lo tanto podemos concluir que el $\theta_{gh^{-1}} = \theta_{h^{-1}g^{-1}} = \theta_{g^{-1}} \circ \theta_{h^{-1}} $.

3) Encontrar $Ker(\phi)$.

Respuesta: $\theta_g(a) = g^{-1}ag \space \therefore \space \theta_{g^{-1}}(a) = gag^{-1}$. Para encontrar$Ker(\phi)$$\theta_{g^{-1}}(a)=a$, por lo que tenemos $gag^{-1}=a$ y, a continuación,$gag^{-1}g = ag$, por lo que tenemos $ga=ag$ $Ker(\phi)= Z(G)$ donde $Z(G)$ es el centro de todos los elementos en el grupo que conmuta con todos los otros elementos en el grupo.

Y por último, la pregunta 4: La imagen de $\phi$ se llama $Inn(G)$, el grupo de interior de automorfismos. Mostrar que $G/Z(G) \cong Inn(G)$.

No puedo trabajar fuera de la respuesta a esta última pregunta. Pido disculpas por la longitud, yo sólo quería explicar con tanto detalle como sea posible. Alguien me puede ayudar.

4voto

lhf Puntos 83572

Dada las otras respuestas, la pregunta 4 es una consecuencia directa del teorema de isomorfismo: $$G/\ker\phi \cong \phi(G)$$

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