n元对称群

2019-02-08  本文已影响0人  抄书侠

除了图形具有对称性,还有很多事物也具有对称性,如一元二次方程x^2+bx+c=0两个复根和系数就满足韦达定理,且两个根调换顺序不影响韦达定理,即在两个复根和系数之间存在一个双射。
因此考虑一个事物的对称性,就考虑其到自身的双射,这些双射的集合称为全变换群。特别的,考虑的集合为有限集合时,双射称为置换,这时\Omega上的一个置换称为n元置换,称\Omega上的全变换群为n元对称群,记作S_n
定理1 S_n中任一非单位元的置换都能表示成一些两两不相交的轮换的乘积,并且除了轮换的排列次序外,表示法是唯一的。
命题1 S_n中的一个置换表示成对换的乘积,其中对换的个数的奇偶性由这个置换本身决定,与表示方式无关。
若置换\sigma可以表示成偶数个对换的乘积,那么称\sigma是偶置换,否则为奇置换。
定义1 设S是群G的一个非空子集,如果G中每一个元素都能表示成S中有限多个元素的整数次幂的乘积,那么称S是群G的生成元集,或者说S的所有元素生成G

习题

2.在S_n中,设\sigma=(i_1,i_2,\ldots,i_r),证明:对于任意\tau\in S_n\tau\sigma\tau^{-1}=(\tau(i_1)\ \tau(i_2)\ \ldots\ \tau(i_r))
5.证明:(1)S_n=<(12),(23),\ldots,(n-1,n)>
(2)S_n=<(12),(12\ldots n)>
6.证明:当n\geq 3时,A_n=<(123),(124),\ldots,(12n)>

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