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交错群

数学中,交错群alternating group)是一个有限集合偶置换。集合 {1,...,n} 上的交错群称为 n 阶交错群,或 n 个字母上的交错群,记做 An 或 Alt(n)。

群论

例如,4 阶交错群是 A4 = {e, (123), (132), (124), (142), (134), (143), (234), (243), (12)(34), (13)(24), (14)(23)} (参见轮换记法)。

基本性质

n > 1,群 An对称群 Sn交换子群指数为 2,从而有n!/2 个元素。它是符号群同态 sgn : Sn → {1, −1} 的

An阿贝尔当且仅当 n ≤ 3,当且仅当 n = 3 或 n ≥ 5。注意 A3 事实上是 3 阶单群。A1 与 A2 是 1 阶群,一般不称为单的,而 A4 有一个非平凡正规子群从而不单。A5 是最小非阿贝尔单群,阶数为 60,也是最小不可解群

共轭类

对称群中,An 的共轭类由有相同轮换型的元素组成。但是如果轮换类型只由没有两个长度相等的奇数长的轮换组成,这里长为 1 的轮换包含在轮换型中,则对这样的轮换型恰有两个共轭类 (Scott 1987,§11.1, p299)。

例如:

  • 两个置换 (123) 与 (132) 有相同的轮换型从而在 S3 中共轭,但在 A3 中不共轭。
  • 置换 (123)(45678) 与其逆 (132)(48765) 有相同的轮换型所以在 S8 中共轭,但在 A8 中不共轭。

自同构群

     
     
     
     
     

n > 3,除了 n = 6,An 的自同构群就是 Sn 的自同构群,其内自同构群An 外自同构群Z2;外自同构来自用一个奇置换共轭。

n = 1 与 2,自同构群平凡。对 n = 3 自同构群是 Z2,其内自同构群平凡外自同构群为 Z2

A6 的外自同构群是克莱因四元群 V = Z2 × Z2,这也是 S6 的自同构群A6 另外的自同构将三轮换(比如 (123))与 32 型元素(比如 (123)(456))交换。

特殊同构

在小交错群与小李型群之间有一些同构。他们是

  • A4 同构于 PSL2(3) 以及手征性四面体对称之对称群
  • A5 同构于 PSL2(4),PSL2(5),以及手征性二十面体对称之对称群。
  • A6 同构于 PSL2(9) 与 PSp4(2)'。
  • A8 同构于 PSL4(2)。

更显然有 A3 同构于循环群 Z3,以及 A1 与 A2 同构于平凡群(也是 SL1(q)=PSL1(q) 对任何 q)。

子群

A4 是说明拉格朗日定理的逆命题一般不成立的最小群:给定一个有限群 G 和 |G| 的一个因子 d,不一定存在 G 的一个 d 阶子群。群 G = A4,阶为 12,没有 6 阶子群。有三个元素的子群(由三个对象的轮换旋转生成)再加上任何一个其它元素生成整个群。

群同调

交错群的群同调体现了类似稳定同伦理论英语stable homotopy theory中的稳定性:对足够大的 n 是常值。

H1:阿贝尔化

第一同调群与阿贝尔化相同,因为   除去已经提到的例外是完全群完滿群),从而有

 
 
  for   and  

H2:舒尔乘子

n 等于 5 或大于等于 8 时,交错群 An舒尔乘子英语Schur multiplier是 2 阶循环群;在 6 和 7 时有一个三重覆盖,则舒尔乘子的阶数为 6。

  for  
  
   

参考文献

交错群, 数学中, alternating, group, 是一个有限集合偶置换之群, 集合, 上的称为, 个字母上的, 记做, 群论群基本概念子群, 正规子群, 商群, 群同态, 直积, 直和单群, 有限群, 无限群, 拓扑群, 群概形, 循环群, 冪零群, 可解群, 圈積离散群有限单群分类, 循环群, 散在群马蒂厄群, 24康威群, 扬科群, 费歇尔群, 24子怪兽群, b怪兽群, m其他有限群对称群, sn二面体群, dn无限群整数, z模群, 连续群李群一般线性群, 特殊线性群, 正交群, 特殊正交群, 酉. 数学中 交错群 alternating group 是一个有限集合偶置换之群 集合 1 n 上的交错群称为 n 阶交错群 或 n 个字母上的交错群 记做 An 或 Alt n 群论群基本概念子群 正规子群 商群 群同态 像 半 直积 直和单群 有限群 无限群 拓扑群 群概形 循环群 冪零群 可解群 圈積离散群有限单群分类 循环群 Zn 交错群 An 散在群马蒂厄群 M11 12 M22 24康威群 Co1 3 扬科群 J1 4 费歇尔群 F22 24子怪兽群 B怪兽群 M其他有限群对称群 Sn二面体群 Dn无限群整数 Z模群 PSL 2 Z 和 SL 2 Z 连续群李群一般线性群 GL n 特殊线性群 SL n 正交群 O n 特殊正交群 SO n 酉群 U n 特殊酉群 SU n 辛群 Sp n G2 F4 E6 E7 E8勞侖茲群庞加莱群无限维群共形群微分同胚群 环路群 量子群 O SU Sp 代数群椭圆曲线线性代数群 英语 Linear algebraic group 阿贝尔簇 英语 Abelian variety 查论编例如 4 阶交错群是 A4 e 123 132 124 142 134 143 234 243 12 34 13 24 14 23 参见轮换记法 目录 1 基本性质 2 共轭类 3 自同构群 4 特殊同构 5 子群 6 群同调 6 1 H1 阿贝尔化 6 2 H2 舒尔乘子 7 参考文献基本性质 编辑对 n gt 1 群 An 是对称群 Sn 的交换子群 指数为 2 从而有n 2 个元素 它是符号群同态 sgn Sn 1 1 的核 群 An 是阿贝尔的当且仅当 n 3 单当且仅当 n 3 或 n 5 注意 A3 事实上是 3 阶单群 A1 与 A2 是 1 阶群 一般不称为单的 而 A4 有一个非平凡正规子群从而不单 A5 是最小非阿贝尔单群 阶数为 60 也是最小不可解群 共轭类 编辑在对称群中 An 的共轭类由有相同轮换型的元素组成 但是如果轮换类型只由没有两个长度相等的奇数长的轮换组成 这里长为 1 的轮换包含在轮换型中 则对这样的轮换型恰有两个共轭类 Scott 1987 11 1 p299 例如 两个置换 123 与 132 有相同的轮换型从而在 S3 中共轭 但在 A3 中不共轭 置换 123 45678 与其逆 132 48765 有相同的轮换型所以在 S8 中共轭 但在 A8 中不共轭 自同构群 编辑更多信息 对称群和交错群的自同构 n displaystyle n Aut A n displaystyle mbox Aut A n Out A n displaystyle mbox Out A n n 4 n 6 displaystyle n geq 4 n neq 6 S n displaystyle S n C 2 displaystyle C 2 n 1 2 displaystyle n 1 2 1 displaystyle 1 1 displaystyle 1 n 3 displaystyle n 3 C 2 displaystyle C 2 C 2 displaystyle C 2 n 6 displaystyle n 6 S 6 C 2 displaystyle S 6 rtimes C 2 V C 2 C 2 displaystyle V C 2 times C 2 对 n gt 3 除了 n 6 An 的自同构群就是 Sn 的自同构群 其内自同构群为 An 外自同构群为 Z2 外自同构来自用一个奇置换共轭 对 n 1 与 2 自同构群平凡 对 n 3 自同构群是 Z2 其内自同构群平凡外自同构群为 Z2 A6 的外自同构群是克莱因四元群 V Z2 Z2 这也是 S6 的自同构群 A6 另外的自同构将三轮换 比如 123 与 32 型元素 比如 123 456 交换 特殊同构 编辑在小交错群与小李型群之间有一些同构 他们是 A4 同构于 PSL2 3 以及手征性四面体对称之对称群 A5 同构于 PSL2 4 PSL2 5 以及手征性二十面体对称之对称群 A6 同构于 PSL2 9 与 PSp4 2 A8 同构于 PSL4 2 更显然有 A3 同构于循环群 Z3 以及 A1 与 A2 同构于平凡群 也是 SL1 q PSL1 q 对任何 q 子群 编辑A4 是说明拉格朗日定理的逆命题一般不成立的最小群 给定一个有限群 G 和 G 的一个因子 d 不一定存在 G 的一个 d 阶子群 群 G A4 阶为 12 没有 6 阶子群 有三个元素的子群 由三个对象的轮换旋转生成 再加上任何一个其它元素生成整个群 群同调 编辑交错群的群同调体现了类似稳定同伦理论 英语 stable homotopy theory 中的稳定性 对足够大的 n 是常值 H1 阿贝尔化 编辑 第一同调群与阿贝尔化相同 因为 A n displaystyle A n 除去已经提到的例外是完全群 完滿群 从而有 H 1 A 3 Z A 3 ab A 3 Z 3 displaystyle H 1 A 3 mathbf Z A 3 text ab A 3 mathbf Z 3 H 1 A 4 Z A 4 ab Z 3 displaystyle H 1 A 4 mathbf Z A 4 text ab mathbf Z 3 H 1 A n Z 0 displaystyle H 1 A n mathbf Z 0 for n 1 2 displaystyle n 1 2 and n 5 displaystyle n geq 5 H2 舒尔乘子 编辑 当 n 等于 5 或大于等于 8 时 交错群 An 的舒尔乘子 英语 Schur multiplier 是 2 阶循环群 在 6 和 7 时有一个三重覆盖 则舒尔乘子的阶数为 6 H 2 A n Z 0 displaystyle H 2 A n mathbf Z 0 for n 1 2 3 displaystyle n 1 2 3 H 2 A n Z Z 6 displaystyle H 2 A n mathbf Z mathbf Z 6 对 n 6 7 displaystyle n 6 7 H 2 A n Z Z 2 displaystyle H 2 A n mathbf Z mathbf Z 2 对 n 4 5 displaystyle n 4 5 與 n 8 displaystyle n geq 8 参考文献 编辑Scott W R Group Theory New York Dover Publications 1987 ISBN 978 0 486 65377 8 徐明曜 有限群导引 上册 第二版 北京 科学出版社 2001 ISBN 7 03 007119 0 取自 https zh wikipedia org w index php title 交错群 amp oldid 59981477, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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