Действие групп на множествах
[9/56%]Пусть и — гомоморфизмы группы в и соответственно. Тогда определённые ими действия на и на называются эквивалентными, если существует биективное отображение , делающее диаграмму
коммутативной при всех . Таким образом, . Доказать, что каждое транзитивное действие группы эквивалентно действию на левых смежных классах по некоторой подгруппе .
Опираясь на теорему 2, доказать, что все группы порядка ( — простое число) абелевы.
Показать, что центр группы , приведённой в конце примера 1, имеет вид
Найти сопряжённые классы группы .
Пусть — натуральное число. Запишем его в виде суммы с . Число всех таких разбиений с обозначим через , так что и т.д. Разложение каждой перестановки в произведение независимых циклов (см. [ВА I, гл. 1, § 8]) однозначно определяет разбиение числа . Показать, что классы сопряжённости группы находятся в биективном соответствии с разбиениями числа .
Пусть перестановка записывается в виде произведения циклов длины циклов длины циклов длины 3 и т.д., так что Показать, что мощность сопряжённого класса в , содержащего перестановку , выражается формулой
Пусть группа действует на множестве . Назовём подмножество инвариантним относительно (или -инвариантным), если для всех и . Например, инвариантными множествами при действии на являются концентрические кольца.
Рис. 1
Показать, что всякое инвариантное подмножество в является объединением орбит, причём -орбита любого элемента есть не что иное, как наименьшее инвариантное подмножество, содержащее .
Показать, что для группы с подгруппой действие , определённое сдвигом , задаёт разбиение на правые смежные классы по .
Видоизменив доказательство теоремы 1, получить соотношение
где — число орбит группы перестановок , действующей на множестве .
Наряду с централизатором в группе рассматривают ещё косой централизатор
встречающийся в теории динамических систем. Вообще говоря, не является группой.
Доказать, что:
-
группа и ;
-
множество всегда является группой.