86139 (612660)
Текст из файла
Курсовая работа
"Представления конечных групп"
Содержание
Основные обозначения
Введение
1. Представления конечных групп
1.1 Представления групп
1.2 Представления унитарными матрицами и полная приводимость представлений конечных групп
1.3 Лемма Шура
1.4 Соотношения ортогональности для характеров
1.5 Индуцированные представления
1.6 Произведение представлений
Заключение
Список использованных источников
Основные обозначения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Введение
В данной работе приведены доказательства следующих теорем:
Теорема. Непустое подмножество группы
будет подгруппой тогда и только тогда, когда
и
для всех
.
Группой называется непустое множество с бинарной алгебраической операцией (умножением), которая удовлетворяет следующим требованием:
1) операция определена на , т.е.
для всех
;
2) операция ассоциативна, т.е. для любых
;
3) в существует единичный элемент, т.е. такой элемент
, что
для всех
, что
для всех
;
4) каждый элемент обладает обратным, т.е. для любого существует такой элемент
, что
.
Более кратко: полугруппа с единицей, в которой каждый элемент обладает обратным, называется группой.
Группу с коммутативной операцией называют коммутативной или абелевой. Если – конечное множество, являющиеся группой, то
называют конечной группой, а число
элементов в
– порядком группы
.
Подмножество группы
называется подгруппой, если
– группа относительно той же операции, которая определена на
. Запись
означает, что
– подгруппа группы
, а
– что
– собственная подгруппа группы
, т.е.
и
.
Централизатор. Пусть – непустое подмножество группы
. Совокупность всех элементов группы
, перестановочных с каждым элементом множества
, называется централизатором множества
в группе
и обозначается через
.
Лемма
1. Если – подмножество группы
, то централизатор
является подгруппой.
2. Если и
– подмножество группы
и
, то
3. Если – подмножество группы
и
, то
Центр группы. Центром группы называется совокупность всех элементов из
, перестановочных с каждым элементом группы. Центр обозначается через
. Ясно, что
, т.е. центр группы
совпадает с централизатором подмножества
в группе
. Кроме того,
.
Зафиксируем в группе элемент
. Пересечение всех подгрупп группы
, содержащих элемент
, назовем циклической подгруппой, порожденной элементом
, и обозначим через
.
Теорема. Циклическая подгрупппа , порожденная элементом
, состоит из всевозможных целых степеней элемента
, т.е.
Следствие. Циклическая подгруппа абелева.
Порядок элемента. Пусть – элемент группы
. Если все степени элемента
различны, т.е.
для всех целых
, то говорят, что элемента
имеет бесконечный порядок.
Нормализатор. Если – непустое подмножество группы
и
то
и
Элемент
называется перестановочным с подмножеством
, если
. Равенство
означает, что для любого элемента
существует такой элемент
, что
. Если элемент
перестановочен с подмножеством
, то
и
. Совокупность всех элементов группы
, перестановочных с подмножеством
, называется нормализатором подмножества
в группе
и обозначается через
. Итак,
Лемма. Пусть – непустое подмножество группы
,
– произвольный элемент группы
. Тогда:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) если – подгруппа группы
, то
Подгруппа называется нормальной подгруппой группы
, если
для всех
. Запись
читается: »
– нормальная подгруппа группы
«. Равенство
означает, что для любого элемента
существует элемент
такой, что
.
Теорема. Для подгруппы группы
следующие утверждения эквивалентны:
1) – нормальная подгруппа;
2) подгруппа вместе с каждым своим элементом содержит все ему сопряженные элементы, т.е.
для всех
;
3) подгруппа совпадает с каждой своей сопряженной подгруппой, т.е.
для всех
.
Лемма. Пусть – подгруппа группы
. Тогда:
1) ;
2) если и
, то
;
3) – наибольшая подгруппа группы
, в которой
нормальна;
4) если , то
. Обратно, если
, то
;
5) для любого непустого подмножества
группы
.
Простая группа. В каждой группе тривиальные подгруппы (единичная подгруппа
и сама группа
) являются нормальными подгруппами. Если в неединичной группе
нет других нормальных подгрупп, то группа
называется простой. Единичную группу
считают непростой.
Представления конечных групп
1.1 Представления групп
Пусть – группа всех невырожденных матриц порядка
над полем
комплексных чисел. Если
– произвольная группа, то ее (матричным) представлением называется любой ее гомоморфизм в
G
,
такой, что
,
(единичная матрица),
. Число n называется степенью этого представления. Если гомоморфизм A иньективен, то представление называется точным.
Пример 1.1 Отображение, переводящее каждый элемент группы в
, является представлением степени
. Оно называется тождественным представлением группы
и обозначается через
.
Пример 1.2 Если – некоторое представление группы
, то для каждой невырожденной матрицы
отображение
также является представлением этой группы.
Пусть и
– два представления группы
. Если существует невырожденная матрица
, такая, что что
,
то представления и
называются эквивалентными. Тот факт, что представления
и
эквивалентны, мы будем обозначать так:
. Отношение
определяет классы эквивалентных представлений группы
.
Пример 1.3. Пусть – симметрическая группа степени
. Для элемента
через обозначим матрицу,
строка которой имеет вид
, где 1 стоит на
месте. Другими словами,
где
Такое отображение является точным представлением группы
.
1.4. Пусть –конечная группа, состоящая из элементов
и пусть
– симметрическая группа на
. Отображение, которое ставит в соответствие элементу
подстановку
является инъективным гомоморфизмом группы в
. С такой подстановкой
мы свяжем матрицу
где, как и в примере ,
Тогда отображение является точным представлением группы
. Оно называется правым регулярным представлением этой группы. Определим
следующим образом:
Тогда
и, если , то каждый диагональный элемент равен нулю.
регулярное представление группы определяется аналогично с использованием гомоморфизма
Другими словами,
Пусть – некоторый гомоморфизм из
в
, т.е. подстановочное представление группы
. Представив подстановку
в виде матрицы
, как это сделано в примере 1.3, мы получим представление
Пусть – представление степени
. Говорят, что
приводимо, если существует такая невырожденная матрица
, что
где и
– квадратные матрицы порядка
и
соответственно, причем
Отметим, что представления
эквивалентны, поскольку для матрицы
Скажем, что представление неприводимо, если оно не является приводимым. Отметим, что в (1.3) отображения
и
являются представлении степеней
и
соответственно.
Для заданных представлений и
группы
степеней
и
соответственно отображение
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.