Matemática · Glossário

O que é Subgrupo?

Definição 7.7 Matemática universitária — Graduação 1 · Capítulo 7 — Estruturas Algébricas

Um subconjunto HH de um grupo GG é um subgrupo (escreve-se HGH \leq G) quando contém ee e é estável pela lei e pela inversão. Então HH é ele próprio um grupo.

Critério: um HGH \subseteq G não vazio é um subgrupo se, e somente se,

x,yH,xy1H.\forall x, y \in H, \quad x y^{-1} \in H .

Exemplos

Exemplo 7.8

Un(C,×)\mathbb{U}_n \leq (\C^*, \times): é não vazio e, para z,wUnz, w \in \mathbb{U}_n, (zw1)n=zn(wn)1=1(zw^{-1})^n = z^n (w^n)^{-1} = 1. Os subgrupos de (Z,+)(\Z, +) são exatamente os nZn\Z (demonstrado no Teorema 6.4). Uma interseção de subgrupos é sempre um subgrupo, mas uma união quase nunca é (Exercício 7.6).

Exemplo 7.13 (O morfismo sinal)

A aplicação s ⁣:(R,×)({±1},×)s \colon (\R^*, \times) \to (\{\pm1\}, \times) que envia xx ao seu sinal é um morfismo: o sinal de um produto é o produto dos sinais. O seu núcleo é (0,+)\intoo0{+\infty} (um subgrupo, como a Definição 7.10 promete), e a sua imagem é todo o {±1}\{\pm1\}: sobrejetivo, maciçamente não injetivo. Duas lições gerais em miniatura. Primeira, um morfismo pode esmagar informação: ss nada guarda de xx além de um bit, e isso é a sua virtude — argumentos de sinal são exatamente os cálculos que se fatoram por ss. Segunda, os morfismos para {±1}\{\pm1\} são os “invariantes” mais simples: o sinal das permutações, construído no problema de fim de semana deste capítulo, é o mesmo fenômeno no grupo Sn\mathfrak S_n, e os argumentos de paridade que ele alimenta descem todos por um morfismo de dois valores desse tipo.

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