שינויים

הומומורפיזם של חבורות

נוספו 4,201 בתים, 00:15, 15 בפברואר 2012
יצירת דף עם התוכן "'''הומומורפיזם של חבורות''' הוא [[פונקציה]] מ[[חבורה]] אחת לשניה, השומרת על הפעולה. '''ניסוח פורמ..."
'''הומומורפיזם של חבורות''' הוא [[פונקציה]] מ[[חבורה]] אחת לשניה, השומרת על הפעולה.

'''ניסוח פורמלי'''. תהיינה G,H חבורות. הומומורפיזם מ-G ל-H הוא פונקציה <math>\ f: G \rightarrow H</math>, המקיימת <math>\ f(xy) = f(x)f(y)</math> לכל <math>\ x,y \in G</math>. בשוויון זה, הפעולה משמאל היא הפעולה של G, ואילו הפעולה מימין היא פעולת H.

להומומורפיזמים המקיימים תכונות נוספות יש שמות מיוחדים: הומומורפיזם חד-חד-ערכי הוא [[מונומורפיזם]]; הומומורפיזם על הוא [[אפימורפיזם]]; הומומורפיזם שהוא גם חד-חד-ערכי וגם על הוא [[איזומורפיזם]]. הומומורפיזם מחבורה לעצמה נקרא [[אנדומורפיזם]], ואיזומורפיזם מחבורה לעצמה נקרא [[אוטומורפיזם]].

== התמונה והגרעין ==

לכל הומומורפיזם <math>\ f : G \rightarrow H</math> אפשר להגדיר [[תמונה של פונקציה|תמונה]] ו[[גרעין של הומומורפיזם|גרעין]]. התמונה היא תת-חבורה של הטווח H. הגרעין הוא [[תת-חבורה נורמלית]] של המקור G.

* [[משפט האיזומורפיזם הראשון]] מתרגם הומומורפיזמים לאיזומורפיזמים: לכל הומומורפיזם <math>\ f : G \rightarrow H</math>, [[חבורת מנה|חבורת המנה]] <math>\ G/\operatorname{Ker}(f)</math> איזומורפית לתמונה של f.

=== דגשים ===

1. כאמור לעיל, התמונה של הומומורפיזם מ-G ל-H היא תת-חבורה של H. לתמונה, ככלל, אין תכונות נוספות. כלומר, בהנתן חבורה H ותת-חבורה שלה H_0, תמיד קיים הומומורפיזם מחבורה כלשהי אל H, שתמונתו היא בדיוק H_0.

2. הגרעין של הומומורפיזם מחבורה G לחבורה כלשהי, הוא תת-חבורה נורמלית של G. גם כאן, לכל חבורה G ותת-חבורה נורמלית שלה, G_0, יש הומומורפיזם מ-G לחבורה מתאימה, שגרעינו שווה בדיוק ל-G_0.

3. האמור לעיל ב-1 ו-2 מותנה בכך שהחבורה "השניה" ניתנת לבחירה חופשית. למשל, אין זה נכון שלכל תת-חבורה H_0 של חבורה H קיים הומומורפיזם *מ-H* ל-H שתמונתו H_0; ואין זה נכון שלכל תת-חבורה נורמלית G_0 של חבורה G קיים הומומורפיזם מ-G *ל-G* שגרעינו G_0.

== תאור הומומורפיזמים ==

אם שני הומומורפיזמים מחבורה G (לחבורה כלשהי) מסכימים על [[קבוצת יוצרים]], אז הם שווים. מכאן שכדי לתאר הומומורפיזם, די לקבוע לאן הוא שולח קבוצת יוצרים S של החבורה. הסיבה היא שכל איבר בחבורה אפשר להציג כמכפלה של אברי S, ואם <math>\ g = s_1 \cdots s_m</math> אז לכל הומומורפיזם <math>\ \varphi</math> מ-G, <math>\ \varphi(g) = \varphi(s_1) \cdots \varphi(s_m)</math> ולכן אפשר לחשב את <math>\ \varphi(g)</math> מידיעת
<math>\ \varphi(s_1), \dots,\varphi(s_m)</math>.

=== דגשים ===

בתאור הומומורפיזם, די לתאר אותו על קבוצת יוצרים כלשהי. לחבורה יכולות להיות קבוצות יוצרים רבות: אין שום צורך להגדיר את ההומומורפיזם על כולן.

תהי <math>\ \{g_1,\dots,g_m\}</math> קבוצת יוצרים של חבורה G, ותהי H חבורה כלשהי. כל הומומורפיזם <math>\ f : G \rightarrow H</math> נקבע על-ידי התמונות <math>\ f(g_1),\dots,f(g_m)</math>. מאידך, לא כל בחירה של התמונות מגדירה הומומורפיזם! לתאור מלא של התופעה ראו [[יוצרים ויחסים]].


[[קטגוריה:89214]]