群的中心

在一个群中,给定一个元素,群中所有与该元素均可交换的元素的集合,称作该元素在群上的中心化子。而群的中心色是这个群中所有元素的中心化子的交集,它表征了群中可交换元素的性质。

概念[]

设有群

G

{\displaystyle G}

,设

g

G

{\displaystyle g \in G}

,则集合

C

G

(

g

)

:=

{

a

G

|

a

g

=

g

a

}

C_G (g) := \{ a \in G | ag = ga \}

g

{\displaystyle g}

G

{\displaystyle G}

上的中心化子(centralizer),可以将其概念推广到任意

G

{\displaystyle G}

的子集上去,即

C

G

(

S

)

:=

{

a

G

|

g

S

,

a

g

=

g

a

}

{\displaystyle C_G (S) := \{ a \in G | \forall g \in S, ag = ga \}}

S

{\displaystyle S}

G

{\displaystyle G}

上的中心化子。

特别地,

G

{\displaystyle G}

G

{\displaystyle G}

上的中心化子

C

(

G

)

:=

C

G

(

G

)

{\displaystyle C(G):=C_G(G)}

称为群

G

{\displaystyle G}

的中心(center)。例如二面体群

D

n

,

n

>

2

{\displaystyle D_n, n > 2}

的中心当

n

{\displaystyle n}

是偶数时为

{

e

,

r

n

}

{\displaystyle \{ e, \sqrt{r^n} \}}

n

{\displaystyle n}

是奇数时为平凡群

{

e

}

.

{\displaystyle \{ e \}.}

性质[]

群中一个元素的中心化子不一定是交换群(考虑平凡元素单位元即可),但是群的中心

C

(

G

)

{\displaystyle C(G)}

是交换群。

G

{\displaystyle G}

是交换群当且仅当

C

(

G

)

=

G

.

{\displaystyle C(G) = G.}

在群

G

{\displaystyle G}

中,若

a

,

b

G

,

a

b

C

(

G

)

{\displaystyle a, b \in G, ab \in C(G)}

,则有

a

b

=

b

a

.

{\displaystyle ab = ba.}

f

{\displaystyle f}

G

{\displaystyle G}

上的自同构映射,那么

f

(

C

(

G

)

)

C

(

G

)

.

{\displaystyle f(C(G)) \subset C(G).}

如果

G

/

C

(

G

)

{\displaystyle G/C(G)}

是循环群,那么

G

{\displaystyle G}

是交换群。

参考资料Paolo Aluffi, Algebra: Chapter 0, GTM Vol.104, American Mathematical Society, 2009-08, ISBN 978-1-4704-6571-1.

群论(学科代码:1102115,GB/T 13745—2009)

半群论

半群 ▪ 子半群 ▪ 商半群 ▪ Thierrin 定理 ▪ 半群的同态 ▪ Green 关系 ▪ 正则半群 ▪ 逆半群

群论

群 ▪ 群表 ▪ 群同态 ▪ 交换群 ▪ 自由群 ▪ 自由积 ▪ 群的表示 ▪ 平凡群 ▪ Klein 四元群 ▪ 子群和正规子群 ▪ 陪集和商群 ▪ 群同构定理 ▪ 群的直积 ▪ 群的正合列

群作用

群作用 ▪ 轨道 ▪ 群的中心 ▪ 共轭子群 ▪ 正规化子群 ▪ 共轭群作用 ▪ 群的半直积

有限群理论

置换和对称群 ▪ 交代群 ▪ 循环群 ▪ 置换群 ▪ 二面体群 ▪ Lagrange 定理 ▪ p-群 ▪ pq-群 ▪ Cauchy 定理 ▪ Sylow 定理 ▪ 正规群列 ▪ 群的复合列 ▪ Zassenhaus 定理 ▪ Schreier 定理 ▪ Jordan-Hölder 定理 ▪ 单群 ▪ 导群 ▪ 幂零群 ▪ 可解群 ▪ 有限交换群 ▪ 有限生成的交换群

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String为什么不可变,有什么好处吗?