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----  g有有限个子群g就是有限群?  (http://bbs.xml.org.cn/dispbbs.asp?boardid=67&rootid=&id=37579)


--  作者:zsmjlu
--  发布时间:9/4/2006 5:53:00 PM

--  g有有限个子群g就是有限群?
------子群要是无限呢?g还是有限群..........

------为啥有限集到自身的满射必是单一的..............

------6阶群到18阶群的所有同态映射是哪几个


--  作者:Logician
--  发布时间:9/4/2006 9:28:00 PM

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1、对,如果G只有有限个子群,G就是有限群。这一点可以这样考虑:反设G是无限群,那么分两种情况:(1)如果G中有无限阶元a,那么<a>是无限阶循环群,从而<a^2>,<a^3>,...,<a^k>,...都是G的互不相同的子群,从而G有无限多个子群,矛盾。(2)如果G中没有无限阶元,则G中每个元素都是有限阶的,记S={<x>|x∈G},则|S|也是有限的(否则,如果S是无穷集合,而S中每个元素都是G的子群,从而G有无限多个子群,矛盾)。注意到,G=∪S。这就是说,G是有限个有限集合的并,从而是有限的。

2、用归纳法,对集合的阶数作归纳。

3、6阶群到18阶群?6阶什么群?18阶什么群?循环群?


--  作者:zsmjlu
--  发布时间:9/4/2006 10:54:00 PM

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第3个是指6阶循环群到18阶循环群

虽然知道答案,但头脑中没这个概念,联想不出来.....


--  作者:Logician
--  发布时间:9/4/2006 11:14:00 PM

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C_6={e,a,a^2,...,a^5},C_18={e,b,b^2,...,b^17}。
对任意同态f:C_6->C_18,必有(f(a))^6=e,从而f(a)可以等于e、b^3、b^6、b^9、b^12或b^15。这6种映射方式,每种都唯一地决定一个同态。所以一共有6个同态。
--  作者:zsmjlu
--  发布时间:9/5/2006 1:14:00 PM

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以下是引用Logician在2006-9-4 21:28:00的发言:

2、用归纳法,对集合的阶数作归纳。

没想出来,不过到想到了这个

对于{(e,a),*}来说 a^2=e,a!=e,e是单位元,到自身映射   f(a)=a^2
是单射吗?.....................


--  作者:Logician
--  发布时间:9/5/2006 1:51:00 PM

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以下是引用zsmjlu在2006-9-5 13:14:00的发言:
对于{(e,a),*}来说 a^2=e,a!=e,e是单位元,到自身映射   f(a)=a^2
是单射吗?.....................

你这个是满射?


--  作者:Logician
--  发布时间:9/5/2006 5:30:00 PM

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以下是引用zsmjlu在2006-9-4 17:53:00的发言:
------为啥有限集到自身的满射必是单一的..............

我想到几个证法,不过感觉都不是特别理想。

命题:对任何自然数n,若S是n阶有限集,T是任意集合,card T≥n。若f:S->T是满射,则f必是单射(从而是双射)。

证法一(直接使用归纳法):对n作归纳法。
    当n=1时,从S到任何集合映射都必然是单射(因为对所有x,y∈S,恒有x=y,所以“f(x)=f(y) -> x=y”恒为真)。
    若n=k时,命题成立。则当n=k+1时,设φ和是S到n双射。设f:S->T是从S到T的满射。
    令x=φ^{-1}(k),记f(x)=y。
    下面证明,f^{-1}(y)={x}(即,不存在其它元素z≠x,使得f(z)=y)。若不然,则有f(S-{x})=T。此时f↑(S-{x})是从S-{x}到T的满射,|S-{x}|=k,由归纳假设,f↑(S-{x})是双射。这就是说,k=|S-{x}|=|T|,这与前提card T≥n=k+1矛盾。
    这就是说,必有f((S-{x})=T-{y}。此时,f↑(S-{x})是从S-{x}到T-{y}的满射,|S-{x}|=k。由归纳假设,f↑(S-{x})是单射。
    对任何x_1,x_2∈S,若f(x_1)=f(x_2),分两种情况:
    情况一:若f(x_1)=f(x_2)=y,则由于f^{-1}(y)={x},所以必有x_1=x_2=x。
    情况二:若f(x_1)=f(x_2)≠y,则x_1,x_2∈S-{x},而f↑(S-{x})是单射,从而 f(x_1)=f(x_2) => f↑(S-{x})(x_1)=f↑(S-{x})(x_2) => x_1=x_2。
    总之,对任何x_1,x_2∈S,若f(x_1)=f(x_2),就有x_1=x_2。这就证明了f是单射。
    
证法二(使用选择公理):反设f不是单射。则令D={f^{-1}(x) | x∈T}。由选择公理,存在映射g:D->S,使得对所有x∈D,有g(x)∈x。由D的定义和g(x)∈x易证,g是单射。
    令h=g·f^{-1}。注意到,h不是满射(因为f不是单射,所以存在a,b∈S,a≠b,f(a)=f(b)。反设h是满射,则存在元素A,B∈D,g(A)=a≠b=g(B),由于g是映射,所以A≠B。但由定义应有,A=f^{-1}(a)=f^{-1}(b)=B。矛盾)从而h(S)是S的真子集。
    另一方面,由D的定义和g的性质易证,h是单射。这就是说,h是从S到h(S)的双射。这与教材定理5.5的推论1“不存在与自己的真子集等势的有穷集合”矛盾。

证法三(利用自然数“最小元”性质):修改“证法二”中g的选择方法。由于S是有限集,所以存在自然数n和双射φ:S->n。对任意A∈D(D的定义见“证法二”),令g(A)=φ^{-1}(min(φ(A)))。即,g(A)为A中“编号”(φ(x)的大小)最小的一个。
    其余部分同“证法二”。

[此贴子已经被作者于2006-9-5 18:06:59编辑过]

--  作者:zsmjlu
--  发布时间:9/6/2006 2:35:00 PM

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又想了一下,基本有这个概念了,可不可以这么理解,f是G到G 的满射,则ran f =G, 且dom f 的元素数不可能比ran f的元素少,而G 有限,若不是单射,则至少有元a ,b,c属于G,使得f(a)=c,f(b)=c,此时ran f<G,故必为单射


--  作者:Logician
--  发布时间:9/6/2006 3:27:00 PM

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以下是引用zsmjlu在2006-9-6 14:35:00的发言:
又想了一下,基本有这个概念了,可不可以这么理解,f是G到G 的满射,则ran f =G, 且dom f 的元素数不可能比ran f的元素少,而G 有限,若不是单射,则至少有元a ,b,c属于G,使得f(a)=c,f(b)=c,此时ran f<G,故必为单射


就是这个意思。
也可以用鸽巢原理来理解:n个鸽子飞到n个鸽巢里,如果某个鸽巢有多于一个鸽子(不是单射),那么肯定有空鸽巢(不是满射)。反过来,如果没有空鸽巢(从而是满射),那么肯定不会有鸽巢有多于一个鸽子(从而是单射)。
--  作者:zsmjlu
--  发布时间:9/6/2006 4:47:00 PM

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这次清楚了 呵呵
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