ガランガラのブログ

数学や好きな音楽について書くことが多いです。

G/H と G が同型なら H は自明か?

ここでは, 群  G とその正規部分群  H に対して, 

 G/H \cong G ならば  H=\{e\}

が成り立つかを考えたいと思います.

逆に関しては当然成り立ちますよね. さてこの命題はどうなのでしょうか.

実はこれは一般には成り立ちません. 反例が次の通りです. 証明は省略します.

 

反例. 乗法群  G=S^{1} := \{ z \in \mathbb{C} \mid \vert z \vert =1 \} とその正規部分群  H=\{1, -1\} は, 群準同型写像

 f : G \to G \ ;\  x \mapsto x^2

によって  \textrm{Ker}(f)=H, G/H \cong G となる.

 

こうやって反例考えるの面白いです.

実は有限生成アーベル群とかだと今回のものも成り立つので, 興味がある人は証明してみてください.

 

何か間違いなどあれば教えてください.