合成列
一种特殊类型的子群列
合成列(composition series)一种特殊类型的子群列。
定义介绍
抽象代数中。合成列是借着将代数对象(如等等)拆解为简单的成分,以萃取不变量的方式之一。以模为例,一般上的模未必能表成单模的直和。但是我们可退而求其次,考虑一组过滤 ,使每个子商 皆为单模;这些单模称为合成因子,n 称为合成长度,都是M的不变量。亦可考虑M的子模范畴 ,此时 可唯一表为合成因子之和;在此意义下,K-群提供了模的半单化。
合成列未必存在,即使存在也未必唯一。然而若尔当-赫尔德定理断言:若一对象有合成列,则子商的同构类是唯一确定的,至多差一个置换。因此,合成列给出有限群阿廷模的不变量。
群的情形
设G为群,G 的合成列是对应于一族子群
满足 ,使其子商 皆为非平凡的单群;易言之, 是 的极大正规子群。这些子商也称作合成因子。对于有限群,恒存在合成列。
模的情形
固定环R及R-模M。M的合成列是一族子模
其中每个子商 皆为非平凡的单模。易言之, 是 的极大子模。这些子商也称为合成因子。若R 是阿廷环,根据Hopkins-Levitzki 定理,任何有限生成的R-模皆有合成列。
例子
例子 考虑 12 阶循环群 ,它具有三个相异的合成列
合成因子分别为
其间仅差个置换。
相关定理
若尔当-赫尔德定理
定理. 若群〔或R-模 M〕有合成列,则任两个合成列都有相同长度。合成因子的同构类与合成列的选取无关,其间至多差一个置换
略证:以下仅处理模的情形,群的情形可依此类推。假设存在两个合成列
对 行数学归纳法。若 则 M=0,若 则 M 是单模。以下假定 。
若 ,据归纳法假设, 且 与()之间仅差置换。此外 ,故定理成立。
设。此时必有。置 ,于是
取N的合成列,依上式知
皆为合成列,其合成因子仅差个换位。根据归纳法假设,若同删去尾项M,则 (*) 与 (**) 的合成因子分别等同于合成列的合成因子,至多差个置换。是故定理得证。
参考资料
最新修订时间:2022-09-25 12:38
目录
概述
定义介绍
群的情形
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