Interested Article - Симметрическая группа

Граф Кэли симметрической группы S 4
Таблица Кэли симметрической группы S 3
( таблица умножения матриц перестановок )

Имеются следующие позиции шести матриц:
Таблица несимметрична относительно главной диагонали, то есть группа не абелева.

Симметрическая группа группа всех перестановок заданного множества (то есть биекций ) относительно операции композиции .

Симметрическая группа множества обычно обозначается . Если , то также обозначается через . Поскольку для равномощных множеств ( ) изоморфны и их группы перестановок ( ), то для конечной группы порядка группу её перестановок отождествляют с .

Нейтральным элементом в симметрической группе является тождественная перестановка .

Группы перестановок

Хотя обычно группой перестановок (или подстановок) называют саму симметрическую группу, иногда, особенно в англоязычной литературе, группами перестановок множества называют подгруппы симметрической группы . Степенью группы в таком случае называется мощность .

Каждая конечная группа изоморфна некоторой подгруппе группы ( теорема Кэли ).

Свойства

Число элементов симметрической группы для конечного множества равно числу перестановок элементов, то есть факториалу мощности: . При симметрическая группа некоммутативна.

Симметрическая группа допускает следующее задание :

.

Можно считать, что переставляет и . Максимальный порядок элементов группы функция Ландау .

Группы разрешимы , при симметрическая группа является неразрешимой .

Симметрическая группа является совершенной (то есть отображение сопряжения является изоморфизмом) тогда и только тогда, когда её порядок отличен от 2 и 6 (теорема Гёльдера ). В случае группа имеет ещё один . В силу этого и предыдущего свойства при все автоморфизмы являются внутренними, то есть каждый автоморфизм имеет вид для некоторого .

Число классов сопряжённых элементов симметрической группы равно числу разбиений числа . Множество транспозиций является порождающим множеством . С другой стороны, все эти транспозиции порождаются всего двумя перестановками , так что минимальное число образующих симметрической группы равно двум.

Центр симметрической группы тривиален при . Коммутантом является знакопеременная группа ; причём при — единственная нетривиальная нормальная подгруппа , а имеет ещё одну нормальную подгруппу — четверную группу Клейна .

Представления

Любая подгруппа группы перестановок представима группой матриц из , при этом каждой перестановке соответствует перестановочная матрица (матрица, у которой все элементы в ячейках равны 1, а прочие элементы равны нулю); например, перестановка представляется следующей матрицей :

Подгруппа такой группы, составленная из матриц с определителем , равным 1, изоморфна знакопеременной группе .

Существуют и другие представления симметрических групп, например, группа симметрии (состоящая из вращений и отражений) додекаэдра изоморфна , а группа вращений куба изоморфна .

См. также

Примечания

  1. Айгнер М. Комбинаторная теория. М.: Мир, 1982. — 561 с.
  2. последовательность в OEIS

Литература

  • Винберг Э. Б. Курс алгебры. — М. : Факториал-Пресс, 2001.
  • Каргаполов М. И, Мерзляков Ю.И. Основы теории групп. — М. : Наука, Физматлит, 1982.
  • Кострикин А. И. Введение в алгебру. Часть III. Основные структуры. — М. издательство=Физматлит, 2004.
  • Курош А. Г. Теория групп. — М. : Наука, Физматлит, 1967.
  • Постников М. М. Теория Галуа. — М. : Физматлит, 1963.
Источник —

Same as Симметрическая группа