الرياضيات · المسرد

ما معنى تشاكل الزمر؟

يُعرف أيضًا باسم: نواة

تعريف 7.10 الرياضيات الجامعية — السنة 1 · الفصل 7 — البنى الجبرية

لتكن (G,)(G, *) و (G,)(G', \star) زمرتين. التطبيق f ⁣:GGf \colon G \to G' يكون تشاكلًا عندما يكون

x,yG,f(xy)=f(x)f(y).\forall x, y \in G, \qquad f(x * y) = f(x) \star f(y).

وعندئذ f(eG)=eGf(e_G) = e_{G'} وf(x1)=f(x)1f(x^{-1}) = f(x)^{-1}. و نواة ff وصورتها هما

kerf=f1({eG})G,imf=f(G)G.\ker f = f^{-1}(\{e_{G'}\}) \leq G, \qquad \operatorname{im} f = f(G) \leq G' .

والتشاكل التقابلي يُسمّى تماثلًا؛ ويكون تطبيقه العكسي عندئذ تشاكلًا تلقائيًا.

أمثلة

مثال 7.12

التطبيق exp ⁣:(R,+)(R+,×)\exp \colon (\R, +) \to (\R_+^*, \times) تشاكل (ex+y=exey\eu^{x+y} = \eu^x \eu^y)، وهو تقابليّ (القضية 4.1): فالبنيتان الجمعية والضربية متماثلتان — وهذا هو مبرر وجود اللوغاريتمات تاريخيًا. وتشاكل آخر: θeiθ\theta \mapsto \eu^{\iu\theta} من (R,+)(\R, +) على دائرة الوحدة (U,×)(\mathbb{U}, \times)، ونواته 2πZ2\pi\Z.

مثال 7.13 (تشاكل الإشارة)

التطبيق s ⁣:(R,×)({±1},×)s \colon (\R^*, \times) \to (\{\pm1\}, \times) الذي يرسل xx إلى إشارته تشاكلٌ: فإشارة الجداء هي جداء الإشارتين. ونواته (0,+)\intoo0{+\infty} (وهي زمرة جزئية، كما يعد التعريف 7.10)، وصورته كل {±1}\{\pm1\}: فهو شامل، وغير متباين بإفراط. وفي ذلك درسان عامّان مصغَّران. أولًا، قد يسحق التشاكل المعلومة: فالتطبيق ss لا يتذكر من xx إلا بتّة واحدة، وتلك فضيلته — إذ إن حجج الإشارة هي بالضبط الحسابات التي تمرّ عبر ss. وثانيًا، التشاكلات نحو {±1}\{\pm1\} هي أبسط «الثوابت»: فتوقيع التبديلات، المبنيّ في مسألة نهاية الأسبوع من هذا الفصل، هو الظاهرة نفسها على الزمرة Sn\mathfrak S_n، وكل حجج الزوجية التي يشغّلها تنحدر عبر تشاكل ثنائي القيمة كهذا.

اقرأ في الفصل ←