高等群论

同构定理

当你用同态压缩一个代数对象的一部分时,被抹去的部分(核)与被保留的部分(像)紧密相连。同构定理就是一再告诉你“源对象模去被抹去的东西等于像”的精确规则。它们是商对象的基本语法。

共有三条,此处对群陈述(对模、环等有类比)。第一:若 f : G -> H 是同态,则 G / ker(f) 同构于 im(f)。第二(菱形定理):对 G 的子群 A 与正规子群 N,AN/N 同构于 A/(A ∩ N)。第三(对应/商定理):对 G 的正规子群 N ⊆ M,(G/N)/(M/N) 同构于 G/M,且包含 N 的 G 的子群与 G/N 的子群之间存在保持包含关系的双射。

这些定理让你无需亲手构造便能与商对象计算:要辨认 G/N,只需找一个以 N 为核的从 G 出发的同态,再读出其像。它们与其说深刻,不如说基础——从约当-赫尔德定理到模理论,几乎每个后续结构论证都是它们的有组织的应用。一个诚实的提醒在于记账:第二与第三定理要求所涉子群在陈述处确为正规,忘记这点是常见错误之源。

行列式 det : GL(n, R) -> R^* 是以 SL(n, R) 为核的同态,故由第一同构定理 GL(n, R) / SL(n, R) 同构于 R^*。同样地,映射 Z -> Z/nZ 以 nZ 为核,给出 Z/nZ 即 Z 模 nZ——这是商对象的原型。

第一同构定理应用于行列式。

又称
Noether isomorphism theorems诺特同构定理諾特同構定理