讓我們暫時先放下上節筆記中迴圈群美麗的性質,來專心看看置換群吧。
不得不說,置換群只是群的表現形式之一,本身不具有特殊的性質。但是,由於置換群所含內容的廣泛性,它可以和其餘所有的群(只能是有限群)形成同構關係(即cayley定理),因此,我們希望通過找到在這種型別的群的研究方法,從而使更多的群可以被研究。而這,便是我們研究置換群的目的所在。
好吧,讓我們現在開始吧。
在討論置換群之前,我們顯然有必要先明確什麼是置換。
有限集s到自身的一一對映稱為置換,一般用
。
顯然,在
對於 注意到,置換
復合,記作
,或 我們稱如下形式的置換為迴圈置換(輪換):
簡記為
,並稱其
迴圈長度為
時,我們稱之為
對換。
單位置換(恒等對映)也視為迴圈置換,並記為
或 如果兩個迴圈置換
滿足 ,那麼我們稱這兩個迴圈置換
不相交。同時,我們認為單位置換和任何迴圈置換不相交。顯然,不相交的兩迴圈置換滿**換律。(但不是所有滿**換律的置換都不相交)(1)任一置換都可以被唯一分解為不相交的迴圈置換的乘積。
可以採用歸納法,依次找出這些迴圈置換。(2)任一置換都可以被分解為對換的乘積。
只需證明任一迴圈置換都可以被分解為對換的乘積。如果乙個置換等於偶數個對換的乘積,則我們稱之為偶置換。否則我們稱之為奇置換。顯然,偶置換的逆序數為偶數,奇置換的逆序數為奇數。
對於 元有限集
,其元素總可以用
抽象表示。因此,我們在研究置換群時,通常假設
上的所有置換構成群,稱為
級對稱群,記作
同時,
中所有偶置換在對映乘法下同樣組成乙個群,稱為
級交錯群,記為
顯然,我們有
(我們就不考慮
的離譜情況了)
我們稱
的子群為
次置換群。任意
階群必同構於乙個
群。
證明:三次對稱群設 為乙個
階群,
為 上所有置換構成的
次對稱群。
對 ,定義
為 則易於驗證
是 上的乙個置換。記
,那麼
下證 ,即證
是乙個群。
, ,
所以對復合運算封閉。
為一代數系統。又
,則 中
存在單位元。又
,故 中
存在逆元。於是
是乙個群。
最後,我們證明
構造對映
滿足 則
為滿射。又若
,則 於是
為單射,從而
為雙射。又顯然
,即 保持運算。那麼
為一同構對映,也即
證畢。
是階數最小的非交換群。其元素和運算表如下:
三次對稱群的元素
三次對稱群的運算表
我們以後關於非交換群的例子,很多需要借助
這一講暫時先這麼多吧。其實置換群的內容還幾乎沒有發掘,但最基本的概念已經覆蓋完全了。關於置換群的內容,我可能在以後陸續補充。
置換怎麼表示成輪換 置換和輪換(新姿勢,摘自黑書)
這一部分在黑書中,是在群論這一部分介紹的 所以我們先了解什麼是群 群的定義 給定乙個集合g 和集合g上的乙個二元計算 滿足以下四個條件 1 封閉性 若a,b g,則存在唯一確定的c g,使得a b c 2 結合律成立 任意a,b,c g,有 a b c a b c 3 單位元存在 存在e g,對任意...
置換群的習題
題意 給定n,s n,sn,s和排列a1,a2 an a 1,a 2 dots,a n a1 a2 a n 若置換ps ap s a ps a 求置換ppp。考慮先找到排列a aa的迴圈節len lenle n,即a aa置換len s l en len s len len s len次能得到p p...
群及置換群的概念
bolg 設g為乙個元素的集合,稱g內的元素為元,為針對g這個集合的元素的運算,當 g g,滿足以下要求的時候,我們稱 g g,為群封閉性 g內的任何兩個元的 運算的結果仍在g內 交換律 a b c a b c a b c a b c 單位元 任何a e a a e a 逆元 a a 1 ea a ...