정규 부분군: 두 판 사이의 차이

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[[군론]]에서, '''정규부분군정규 부분군'''(正規部分群, {{llang|en|normal subgroup}})은 [[내부자기동형사상]]에 대해 불변인 [[부분군]]을 말한다. 정규부분군에정규 부분군에 대하여 [[몫군]]을 취할 수 있다.
 
== 정의 ==
[[군 (수학)|군]] <math>G</math>의 [[부분군]] <math>N\le G</math>에 대하여, 다음 조건들이 서로 [[동치]]이며, 이를 만족시키는 부분군을 <math>G</math>의 '''정규부분군정규 부분군'''이라고 한다.
* <math>\forall g\in G\colon gNg^{-1}\subseteq N</math>
* <math>\forall g\in G\colon gNg^{-1}=N</math>. 즉, [[내부자기동형사상]]에 대하여 불변이다.
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== 성질 ==
[[군 (수학)|군]] <math>G</math>의 [[부분군]] <math>N\le G</math>이 정규부분군이정규 부분군이 될 충분 조건은 다음이 있다.
* <math>G</math>는 [[아벨 군]]이다.
* <math>N</math>은 <math>G</math>의 [[군의 중심|중심]]이다.
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* <math>N=G</math>이다.
 
군 <math>G</math>의 정규부분군정규 부분군 <math>N\vartriangleleft G</math>가 주어졌다면, [[몫군]] <math>G/N</math>에서 <math>N</math>의 [[외부자기동형군]] <math>\operatorname{Out}N</math>로 가는 자연스러운 [[군 준동형]]이 존재한다.
:<math>G/N\to\operatorname{Out}N=\operatorname{Aut}N/\operatorname{Inn}N</math>
이는 다음과 같은 가환 그림에 의하여 정의된다. 여기서 길이가 5인 행 및 열은 [[짧은 완전열]]이다.
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여기서 준동형 <math>G\to\operatorname{Aut}N</math>은 <math>g\mapsto(n\mapsto gng^{-1})</math>이며, <math>N\to\operatorname{Inn}N</math>은 <math>n\mapsto(m\mapsto nmn^{-1})</math>이다.
 
특히, <math>N</math>이 아벨 정규부분군일정규 부분군일 경우, <math>\operatorname{Inn}N</math>이 [[자명군]]이며 <math>\operatorname{Out}N\cong\operatorname{Inn}N</math>이므로, 다음과 같은 자연스러운 [[군 준동형]]을 얻는다.
:<math>G/N\to\operatorname{Aut}N</math>
:<math>gN\mapsto(n\mapsto gng^{-1})</math>
 
== 예 ==
[[유클리드 군]] <math>\operatorname{IO}(n)=\mathbb R^n\rtimes\operatorname{O}(n)</math>은 평행 이동의 군 <math>\mathbb R^n</math>을 정규부분군으로정규 부분군으로 갖는다. 반면, 회전군 <math>\operatorname O(n)</math>은 부분군이지만 정규부분군이정규 부분군이 아니다.
 
== 역사 ==
정규부분군의정규 부분군의 중요성을 처음으로 인식한 사람은 [[에바리스트 갈루아]]였다.
 
== 참고 문헌 ==