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properideal jetzt auch für andere Richtung: \properidealright
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8591abac07
commit
d7b13ab21b
3 changed files with 18 additions and 13 deletions
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@ -8,7 +8,7 @@ Sei $G$ eine endliche Gruppe.
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\item Eine \begriff{Normalreihe} von $G$ ist eine Folge von Untergruppen
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\item Eine \begriff{Normalreihe} von $G$ ist eine Folge von Untergruppen
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\begin{align}
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\begin{align}
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\label{eq1}
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\label{eq1}
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G = G_0 \gneq G_1 \gneq ... \gneq G_n = 1\tag{$\ast$} %TODO: Normalteiler-aber-ungleich-Symbol erzeugen
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G = G_0 \properidealright G_1 \properidealright ... \properidealright G_n = 1\tag{$\ast$}
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\end{align}
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\end{align}
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Dabei ist $n$ die Länge der Normalreihe, und die Quotienten $\lnkset{G_{i-1}}{G_i}$ heißen die \begriff{Faktoren} der Normalreihe.
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Dabei ist $n$ die Länge der Normalreihe, und die Quotienten $\lnkset{G_{i-1}}{G_i}$ heißen die \begriff{Faktoren} der Normalreihe.
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\item Eine Normalreihe $G_0, \dots, G_n$ von $G$ ist eine \begriff{Verfeinerung} einer Normalreihe $H_0,\dots,H_m$ von $G$, wenn $i_1,\dots,i_m$ mit $H_j = G_{i_{j}} \forall j$ gibt.
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\item Eine Normalreihe $G_0, \dots, G_n$ von $G$ ist eine \begriff{Verfeinerung} einer Normalreihe $H_0,\dots,H_m$ von $G$, wenn $i_1,\dots,i_m$ mit $H_j = G_{i_{j}} \forall j$ gibt.
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@ -19,7 +19,7 @@ Sei $G$ eine endliche Gruppe.
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\begin{remark}
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\begin{remark}
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\begin{enumerate}[label=(\alph*)]
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\begin{enumerate}[label=(\alph*)]
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\item Für eine Normalreihe \eqref{eq1} gilt nach \propref{1_3_7} + Ü27:
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\item Für eine Normalreihe \eqref{eq1} gilt nach \propref{1_3_7} + Ü27:
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Genau dann ist $\lnkset{G_{i-1}}{G_i}$ einfach, wenn es kein $G_{i-1} \gneq N \gneq G_i$ mit $N \unrhd G_{i-1}$ gibt. Das heißt, genau dann ist eine Normalreihe eine Kompositionsreihe, wenn alle ihre Faktoren einfach sind. % different to the lecutre notes, taken from the online version, because fehm avoided using the negation of the normal subgroup symbol!
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Genau dann ist $\lnkset{G_{i-1}}{G_i}$ einfach, wenn es kein $G_{i-1} \properidealright N \properidealright G_i$ mit $N \unrhd G_{i-1}$ gibt. Das heißt, genau dann ist eine Normalreihe eine Kompositionsreihe, wenn alle ihre Faktoren einfach sind. % different to the lecutre notes, taken from the online version, because fehm avoided using the negation of the normal subgroup symbol!
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\item Jede Normalreihe besitzt eine Verfeinerung, die eine Kompositionsreihe ist.
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\item Jede Normalreihe besitzt eine Verfeinerung, die eine Kompositionsreihe ist.
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\end{enumerate}
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\end{enumerate}
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\end{remark}
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\end{remark}
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@ -28,17 +28,17 @@ Sei $G$ eine endliche Gruppe.
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\begin{enumerate}[label=(\alph*)]
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\begin{enumerate}[label=(\alph*)]
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\item $S_3$ hat eine Kompositionsreihe
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\item $S_3$ hat eine Kompositionsreihe
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\begin{align}
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\begin{align}
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S_3 > A_3 > 1 \notag %TODO: Fix symbols
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S_3 \properidealright A_3 \properidealright 1 \notag
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\end{align}
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\end{align}
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mit Faktoren $\lnkset{S_3}{A_3} \cong C_2$, $\lnkset{A_3}{1} \cong C_3$.
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mit Faktoren $\lnkset{S_3}{A_3} \cong C_2$, $\lnkset{A_3}{1} \cong C_3$.
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\item $S_4$ hat die Kompositionsreihe
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\item $S_4$ hat die Kompositionsreihe
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\begin{align}
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\begin{align}
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S_4 > A_4 > V_4 > H=\langle (1\, 2)(3\, 4)\rangle > 1 \notag %TODO: Fix symbols
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S_4 \properidealright A_4 \properidealright V_4 \properidealright H=\langle (1\, 2)(3\, 4)\rangle \properidealright 1 \notag
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\end{align}
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\end{align}
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mit Faktoren $\lnkset{S_4}{A_4} \cong C_2$, $\lnkset{A_4}{V_4} \cong C_3$, $\lnkset{V_4}{H} \cong C_2$ und $\lnkset{H}{1}\cong C_2$.
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mit Faktoren $\lnkset{S_4}{A_4} \cong C_2$, $\lnkset{A_4}{V_4} \cong C_3$, $\lnkset{V_4}{H} \cong C_2$ und $\lnkset{H}{1}\cong C_2$.
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\item $S_5$ hat die Kompositionsreihe
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\item $S_5$ hat die Kompositionsreihe
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\begin{align}
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\begin{align}
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S_5 > A_5 > 1\notag %TODO: Fix symbols
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S_5 \properidealright A_5 \properidealright 1\notag
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\end{align}
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\end{align}
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mit Faktoren $\lnkset{S_5}{A_5} \cong C_2$, $\lnkset{A_5}{1} \cong A_5$ nach \propref{1_9_11}.
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mit Faktoren $\lnkset{S_5}{A_5} \cong C_2$, $\lnkset{A_5}{1} \cong A_5$ nach \propref{1_9_11}.
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\end{enumerate}
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\end{enumerate}
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@ -50,8 +50,8 @@ Sei $G$ eine endliche Gruppe.
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\begin{proof}
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\begin{proof}
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Induktion über die minimale Länge $n$ einer Kompositionsreihe: Seien
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Induktion über die minimale Länge $n$ einer Kompositionsreihe: Seien
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\begin{align}
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\begin{align}
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G &= A_0 \gneq A_1 \gneq \dotsm \gneq A_n = 1,\notag \\ %TODO: Fix symbols
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G &= A_0 \properidealright A_1 \properidealright \dotsm \properidealright A_n = 1,\notag \\ %TODO: Fix symbols
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G &= B_0 \gneq B_1 \gneq \dotsm \gneq B_m = 1\notag
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G &= B_0 \properidealright B_1 \properidealright \dotsm \properidealright B_m = 1\notag
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\end{align}
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\end{align}
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\begin{center}
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\begin{center}
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\begin{tikzpicture}
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\begin{tikzpicture}
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@ -92,7 +92,7 @@ Sei $G$ eine endliche Gruppe.
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\lnkset{G}{A_1} &= \lnkset{A_1 B_1}{A_1} \overset{\propref{1_3_10}}{\cong} \lnkset{B_1}{A_1 \cap B_1} = \lnkset{B_1}{N} \notag \\
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\lnkset{G}{A_1} &= \lnkset{A_1 B_1}{A_1} \overset{\propref{1_3_10}}{\cong} \lnkset{B_1}{A_1 \cap B_1} = \lnkset{B_1}{N} \notag \\
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\lnkset{G}{B_1} &\cong \lnkset{A_1}{N} \notag
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\lnkset{G}{B_1} &\cong \lnkset{A_1}{N} \notag
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\end{align}
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\end{align}
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Insbesondere sind $\lnkset{A_1}{N}$ und $\lnkset{B_1}{N}$ einfach. Sei $N=N_0 > N_1 > \dots > N_l = 1$ Kompositionsreihe. Dann ist auch $A_1 > N > N_1 > \dots > N_l$ ist Kompositionsreihe der Länge $l+1$. Da $A_1 > A_2 > \dots > A_n$ Kompositionsreihe minimaler Länge $n-1$ ist. Es folgt aus der Induktionshypothese, dass $n-1 = l+1$ und dass die Faktoren übereinstimmen. Ebenso sind $B_1 > B_2 > \dots > B_m$ und $B_1 > N_0 > N_1 > \dots > N_l$ Kompositionsreihe mit Länge $m-1$ und $l+1$. Da $l+1 = n-1 < n$ folgt aus der Induktionshypothese, dass $l+1 = m-1$ und dass die Faktoren übereinstimmen. Also $m = l+2 = n$ und $A_0 > \dots > A_n$ und $B_0 > \dots > B_n$ haben Faktoren $\lnkset{G}{A_1} \cong \lnkset{B_1}{N}$, $\lnkset{A_1}{N} \cong \lnkset{G}{B_2}$, $\lnkset{N}{N_1}$, $\lnkset{N_1}{N_2}$, $\dots$, $\lnkset{N_{l-1}}{N_l}$
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Insbesondere sind $\lnkset{A_1}{N}$ und $\lnkset{B_1}{N}$ einfach. Sei $N=N_0 \properidealright N_1 \properidealright \dots \properidealright N_l = 1$ Kompositionsreihe. Dann ist auch $A_1 \properidealright N \properidealright N_1 \properidealright \dots \properidealright N_l$ ist Kompositionsreihe der Länge $l+1$. Da $A_1 \properidealright A_2 \properidealright \dots \properidealright A_n$ Kompositionsreihe minimaler Länge $n-1$ ist. Es folgt aus der Induktionshypothese, dass $n-1 = l+1$ und dass die Faktoren übereinstimmen. Ebenso sind $B_1 \properidealright B_2 \properidealright \dots \properidealright B_m$ und $B_1 \properidealright N_0 \properidealright N_1 \properidealright \dots \properidealright N_l$ Kompositionsreihe mit Länge $m-1$ und $l+1$. Da $l+1 = n-1 < n$ folgt aus der Induktionshypothese, dass $l+1 = m-1$ und dass die Faktoren übereinstimmen. Also $m = l+2 = n$ und $A_0 \properidealright \dots \properidealright A_n$ und $B_0 \properidealright \dots \properidealright B_n$ haben Faktoren $\lnkset{G}{A_1} \cong \lnkset{B_1}{N}$, $\lnkset{A_1}{N} \cong \lnkset{G}{B_2}$, $\lnkset{N}{N_1}$, $\lnkset{N_1}{N_2}$, $\dots$, $\lnkset{N_{l-1}}{N_l}$
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\end{proof}
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\end{proof}
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@ -121,8 +121,8 @@ Sei $G$ eine endliche Gruppe.
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\end{lemma}
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\end{lemma}
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\begin{proof}
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\begin{proof}
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\begin{itemize}
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\begin{itemize}
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\item Hinrichtung: Ist $N = N_0 > \dots > N_l = 1$ Kompositionsreihe, so kann $G > N_0 > \dots > N_l = 1$ zu einer Kompositionsreihe von $G$ verfeinert werden, Kompositionsfaktoren von $N$ sind die Kompositionsfaktoren von $G$. Somit ist $N$ auflösbar. Ist $\lnkset{G}{H} = H_0 > \dots > H_k$ Kompositionsreihe von $\lnkset{G}{N}$, so kann $G = \pi^{-1}_{N}(H_0) > \pi^{-1}_{N}(H_1) > \dots > \pi^{-1}_{N}(H_k) = N > 1$ zu einer Kompositionsreihe verfeinert werden, die Kompositionsfaktoren von $\lnkset{G}{N}$ sind also Kompositionsfaktoren von $G$. Somit ist $\lnkset{G}{N}$ auflösbar.
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\item Hinrichtung: Ist $N = N_0 \properidealright \dots \properidealright N_l = 1$ Kompositionsreihe, so kann $G \properidealright N_0 \properidealright \dots \properidealright N_l = 1$ zu einer Kompositionsreihe von $G$ verfeinert werden, Kompositionsfaktoren von $N$ sind die Kompositionsfaktoren von $G$. Somit ist $N$ auflösbar. Ist $\lnkset{G}{H} = H_0 \properidealright \dots \properidealright H_k$ Kompositionsreihe von $\lnkset{G}{N}$, so kann $G = \pi^{-1}_{N}(H_0) \properidealright \pi^{-1}_{N}(H_1) \properidealright \dots \properidealright \pi^{-1}_{N}(H_k) = N \properidealright 1$ zu einer Kompositionsreihe verfeinert werden, die Kompositionsfaktoren von $\lnkset{G}{N}$ sind also Kompositionsfaktoren von $G$. Somit ist $\lnkset{G}{N}$ auflösbar.
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\item Rückrichtung: Sind $N = N_0 > \dots > N_l$ und $\lnkset{G}{N}=H_0 > \dots > H_k$ Kompositionsreihen, so ist $G = \pi^{-1}_{N}(H_0) > \dots > \pi^{-1}_{N}(H_k) = N > N_1 > \dots > N_l$ eine Kompositionsreihe von $G$ und ist damit auflösbar.
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\item Rückrichtung: Sind $N = N_0 \properidealright \dots \properidealright N_l$ und $\lnkset{G}{N}=H_0 \properidealright \dots \properidealright H_k$ Kompositionsreihen, so ist $G = \pi^{-1}_{N}(H_0) \properidealright \dots \properidealright \pi^{-1}_{N}(H_k) = N \properidealright N_1 \properidealright \dots \properidealright N_l$ eine Kompositionsreihe von $G$ und ist damit auflösbar.
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\end{proof}
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\end{proof}
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@ -185,7 +185,7 @@ Sei $G$ eine endliche Gruppe.
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\begin{definition}[Kommutatorreihe]
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\begin{definition}[Kommutatorreihe]
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Wir definieren die \begriff{Kommutatorreihe}
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Wir definieren die \begriff{Kommutatorreihe}
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\begin{align}
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\begin{align}
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G = G^{(0)} \geq G^{(1)} \geq \dots\notag
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G = G^{(0)} \properidealright G^{(1)} \properidealright \dots\notag
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\end{align}
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\end{align}
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induktiv durch $G^{(0)} = G$ und $G^{(n+1)} = (G^{(n)})'$.
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induktiv durch $G^{(0)} = G$ und $G^{(n+1)} = (G^{(n)})'$.
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\end{definition}
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\end{definition}
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@ -201,8 +201,8 @@ Sei $G$ eine endliche Gruppe.
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\emph{$n-1 \to n$:} Nach Induktionshypothese ist $G^{(n-1)} \leq G_{n-1}$, $\lnkset{G_{n-1}}{G_n}$ abelsch $\Rightarrow G^{(n)} = (G^{(n-1)})' \leq (G_{n-1})' \overset{\propref{1_10_12}}{\leq} G_n$.\\
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\emph{$n-1 \to n$:} Nach Induktionshypothese ist $G^{(n-1)} \leq G_{n-1}$, $\lnkset{G_{n-1}}{G_n}$ abelsch $\Rightarrow G^{(n)} = (G^{(n-1)})' \leq (G_{n-1})' \overset{\propref{1_10_12}}{\leq} G_n$.\\
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Für den "'Insbesondere"'-Fall gilt:
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Für den "'Insbesondere"'-Fall gilt:
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\begin{itemize}
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\begin{itemize}
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\item Hinrichtung: Kompositionsreihe $G = G_0 > G_1 > \dots G_n$ ist Normalreihe mit abelschen Faktoren $\Rightarrow G^{(n)} \leq G_n = 1 \Rightarrow G^{(n)} = 1$
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\item Hinrichtung: Kompositionsreihe $G = G_0 \properidealright G_1 \properidealright \dots \properidealright G_n$ ist Normalreihe mit abelschen Faktoren $\Rightarrow G^{(n)} \leq G_n = 1 \Rightarrow G^{(n)} = 1$
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\item Rückrichtung: $G = G^{(0)} > G^{(1)} > \dots > G^{(n)} = 1$ mit $n$ minimal ist Normalreihe mit abelschen Faktoren $\xRightarrow{\propref{1_10_8}} G$ ist auflösbar.
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\item Rückrichtung: $G = G^{(0)} \properidealright G^{(1)} \properidealright \dots \properidealright G^{(n)} = 1$ mit $n$ minimal ist Normalreihe mit abelschen Faktoren $\xRightarrow{\propref{1_10_8}} G$ ist auflösbar.
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\end{proof}
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\end{proof}
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Binary file not shown.
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@ -24,6 +24,11 @@
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\ooalign{$\lneq$\cr\raise.22ex\hbox{$\lhd$}\cr}%
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\ooalign{$\lneq$\cr\raise.22ex\hbox{$\lhd$}\cr}%
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}
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}
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\DeclareRobustCommand{\properidealright}{\mathrel{\text{$\m@th\proper@idealright$}}}
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\newcommand{\proper@idealright}{%
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\ooalign{$\gneq$\cr\raise.22ex\hbox{$\rhd$}\cr}%
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}
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%General newcommands!
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%General newcommands!
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\newcommand{\comp}{\mathbb{C}} % complex set C
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\newcommand{\comp}{\mathbb{C}} % complex set C
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\newcommand{\real}{\mathbb{R}} % real set R
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\newcommand{\real}{\mathbb{R}} % real set R
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