Matemáticas · Glosario

¿Qué es Morfismo de grupos?

También llamado: núcleo

Definición 7.10 Matemáticas universitarias — Grado 1 · Capítulo 7 — Estructuras algebraicas

Sean (G,)(G, *) y (G,)(G', \star) grupos. Una aplicación f ⁣:GGf \colon G \to G' es un morfismo cuando

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

Entonces f(eG)=eGf(e_G) = e_{G'} y f(x1)=f(x)1f(x^{-1}) = f(x)^{-1}. El núcleo y la imagen de ff son

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

Un morfismo biyectivo es un isomorfismo; su aplicación inversa es entonces automáticamente un morfismo.

Ejemplos

Ejemplo 7.12

exp ⁣:(R,+)(R+,×)\exp \colon (\R, +) \to (\R_+^*, \times) es un morfismo (ex+y=exey\eu^{x+y} = \eu^x \eu^y) y es biyectivo (Proposición 4.1): las estructuras aditiva y multiplicativa son isomorfas — la razón de ser histórica de los logaritmos. Otro morfismo: θeiθ\theta \mapsto \eu^{\iu\theta} de (R,+)(\R, +) sobre la circunferencia unidad (U,×)(\mathbb{U}, \times), con núcleo 2πZ2\pi\Z.

Ejemplo 7.13 (El morfismo del signo)

La aplicación s ⁣:(R,×)({±1},×)s \colon (\R^*, \times) \to (\{\pm1\}, \times) que envía xx a su signo es un morfismo: el signo de un producto es el producto de los signos. Su núcleo es (0,+)\intoo0{+\infty} (un subgrupo, como promete la Definición 7.10) y su imagen es todo {±1}\{\pm1\}: sobreyectivo y masivamente no inyectivo. Dos lecciones generales en miniatura. Primera: un morfismo puede aplastar información; ss no recuerda nada de xx salvo un bit, y esa es su virtud — los argumentos de signo son exactamente los cálculos que pasan por ss. Segunda: los morfismos en {±1}\{\pm1\} son los «invariantes» más simples; la signatura de las permutaciones, construida en el problema del fin de semana de este capítulo, es el mismo fenómeno sobre el grupo Sn\mathfrak S_n, y todos los argumentos de paridad que mueve descienden por un morfismo bivaluado así.

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