換位子群

換位子群

抽象代數中,一個群的換位子群或導群,是指由這個群的所有交換子所生成的子群,記作[G,G]、G′或G(1)。每個群都對應著一個確定的交換子群。在一個群G的所有正規子群中,交換子群G′是使得G對它的商群為交換群的最小子群。在某種意義上,交換子群提供了群G的可交換程度。因為從交換子的定義:,如果x與y交換,那麼[x,y]=e。一個群內可交換的元素越多,交換子就越少,交換子群也就越小。可交換群的交換子群為平凡群e。

定義


給定一個群的交換子群或導群:或G是G的所有交
換子所生成的子群:
類似地可以定義高階的導群。
,其中n是整數。
可以證明,如果存在自然數 n 使得 ,那麼G是可解群。
商群是一個阿貝爾群,叫做G的 阿貝爾化子群,通常記作G。G的阿貝爾化子群就是G的一階同調群。
的群叫做 完美群,這是與阿貝爾群相對的概念。完美群的阿貝爾化子群是單位群。

性質


1.G'是G的正規子群。
2.G對於自同構穩定:。
3.如果H是G的子群,那麼屬於G'。
4.是一個滿同態,那麼。
5.如果H是G的正規子群,那麼是交換群,當且僅G'當屬於H'。
6.可交換。

應用


• 4次交替群的交換子群是克萊因四元群。
• n次對稱群的交換子群是n次交替群。
• 四元群的交換子群是。