Гомоморфный образ знакопеременной группы

Решаю следующую задачу:

Если ф : С н С н является групповым гомоморфизмом, докажите, что ф ( А н ) А н . (Здесь, С н является симметрической группой степени н , и А н является знакопеременной группой степени н . )

Для н "=" 2 , это тривиально. Позволять н 3. Сначала покажем, что для любого 3 -цикл ( а б с ) е С н , его образ ф ( ( а б с ) ) даже . _ Предположим, наоборот, что ф ( ( а б с ) ) странно . _ С ( а б с ) 3 "=" ( 1 ) , ф ( ( а б с ) ) 3 "=" ф ( ( а б с ) 3 ) "=" ф ( ( 1 ) ) "=" ( 1 ) . (Обратите внимание, что ф является гомоморфизмом). Таким образом, ф ( ( а б с ) ) 3 "=" ( 1 ) . Однако, ( 1 ) является е в е н и так как мы предполагали, что ф ( ( а б с ) ) странно , _ ф ( ( а б с ) ) 3 странно . _ Это противоречие! Таким образом ф ( ( а б с ) ) даже . _ Как каждый элемент о из А н (то есть все четные перестановки) является произведением 3 -циклы ( ссылка ), мы можем написать о "=" ( а 1 б 1 с 1 ) ( а н б н с н ) . Затем, ф ( о ) "=" ф ( ( а 1 б 1 с 1 ) ( а н б н с н ) ) "=" ф ( ( а 1 б 1 с 1 ) ) ф ( ( а н б н с н ) ) . Как каждый ф ( ( а 1 б 1 с 1 ) ) , , ф ( ( а н б н с н ) ) даже , _ ф ( о ) также даже . Следует, что ф ( А н ) А н !

Верен ли мой аргумент?

Да; но было бы проще заметить, что ф ( а с б ) "=" ( ф ( а б с ) ) 1 , и ф ( а б с ) "=" ф ( ( а с б ) 2 ) "=" ( ф ( а с б ) ) 2 это квадрат элемента С н , а значит, должен лежать в А н .
@ArturoMagidin О, я не думал об этом в таком ключе. Спасибо!

Ответы (1)

Да, это правильно. В самом деле, как только вы показали, что для н 5 , единственная правильная нормальная подгруппа группы С н является А н , то так как кер ф нормально, если кер ф "=" С н , ф является нулевым отображением, если кер ф "=" А н затем ф ( А н ) "=" ( 1 ) и если кер ф "=" ( 1 ) , затем ф биективен и, таким образом, переводит нормальные подгруппы в нормальные подгруппы, и в этом случае ф ( А н ) "=" А н .

Изменить: это неверно для н "=" 4 потому что С 4 / В 4 С 3 (где В 4 "=" е , ( 12 ) ( 34 ) , ( 23 ) ( 14 ) , ( 13 ) ( 24 ) группа Клейна), которая может быть вложена в С 4 не содержа всего А 4 .