maths.free › Abstract Algebra › Homomorphisms › Group Homomorphisms

Group Homomorphisms

A homomorphism between groups (G, \cdot) and (H, \circ) is a map \phi :G \rightarrow H such that \[\begin{aligned}\end{aligned}\] for g_1, g_2 \in G. The range of \phi in H is called the homomorphic image of \phi.

Group Homomorphisms

A homomorphism between groups \((G, \cdot)\) and \((H, \circ)\) is a map \(\phi :G \rightarrow H\) such that \[\begin{aligned}\end{aligned}\] for \(g_1, g_2 \in G\). The range of \(\phi\) in \(H\) is called the homomorphic image of \(\phi\).

Two groups are related in the strongest possible way if they are isomorphic; however, a weaker relationship may exist between two groups. For example, the symmetric group \(S_n\) and the group \({\mathbb Z}_2\) are related by the fact that \(S_n\) can be divided into even and odd permutations that exhibit a group structure like that \({\mathbb Z}_2\), as shown in the following multiplication table.

\[\begin{aligned}\end{aligned}\]

We use homomorphisms to study relationships such as the one we have just described.

Example

Let \(G\) be a group and \(g \in G\). Define a map \(\phi : {\mathbb Z} \rightarrow G\) by \(\phi( n ) = g^n\). Then \(\phi\) is a group homomorphism, since \[\begin{aligned}\end{aligned}\]. This homomorphism maps \({\mathbb Z}\) onto the cyclic subgroup of \(G\) generated by \(g\).

Example

Let \(G = GL_2( {\mathbb R })\). If \[\begin{aligned}\end{aligned}\] is in \(G\), then the determinant is nonzero; that is, \(\det(A) = ad - bc \neq 0\). Also, for any two elements \(A\) and \(B\) in \(G\), \(\det(AB) = \det(A) \det(B)\). Using the determinant, we can define a homomorphism \(\phi : GL_2( {\mathbb R }) \rightarrow {\mathbb R}^\ast\) by \(A \mapsto \det(A)\).

Example

Recall that the circle group \({ \mathbb T}\) consists of all complex numbers \(z\) such that \(|z|=1\). We can define a homomorphism \(\phi\) from the additive group of real numbers \({\mathbb R}\) to \({\mathbb T}\) by \(\phi : \theta \mapsto \cos \theta + i \sin \theta\). Indeed, \[\begin{aligned}\phi( \alpha + \beta ) & = \cos( \alpha + \beta ) + i \sin( \alpha + \beta ) \\ & = (\cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta) + i( \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta ) \\ & = (\cos \alpha + i \sin \alpha )(\cos \beta + i \sin \beta) \\ & = \phi( \alpha ) \phi( \beta )\end{aligned}\]. Geometrically, we are simply wrapping the real line around the circle in a group-theoretic fashion.

The following proposition lists some basic properties of group homomorphisms.

Condensed: the full section is in Judson, Abstract Algebra: Theory and Applications.

Now you Không máy tính nào có thể tính toán được nó, nhưng các mảnh của nó có thể tính toán được. Thử một trong những cách dưới đây, hoặc gõ theo ý bạn.

Để cho anh làm việc

Một tài khoản miễn phí thêm ghi chú vào mỗi bài học, ghi chép những gì bạn đã hoàn thành, các bài toán bạn giải quyết ở một nơi, và một giáo viên bạn có thể hỏi về trang này. Toán học là mở cho mọi người, dù có đăng nhập hay không.

Đăng ký Đăng nhập

Ký hiệu được dùng ở đây

Nhấn vào bất kỳ ký hiệu nào để xem định nghĩa đầy đủ, một bức ảnh, và ý nghĩa của từng chữ cái trong nó.

Câu hỏi người ta hỏi

What is a group, in plain words?

A set with one operation that is associative, has an identity, and lets every element be undone. Symmetries of any object form a group. That is where the idea came from.

What is the difference between a ring and a field?

A ring has addition and multiplication that behave like the integers (you cannot always divide); a field is a ring where every non-zero element has a reciprocal, like the rationals or the reals.

Một số phần của trang này được chuyển từ Judson, Abstract Algebra: Theory and Applications (GFDL 1.3). Được nén lại và giải thích lại ở đây; lỗi là của chúng tôi.

More in Abstract Algebra