有限アーベル群の表記

Last-modified: Sun, 27 Jan 2019 17:53:30 JST (1937d)
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(定理) 有限アーベル群の直和による表記

仮定

主張

有限アーベル群 \( G \) は素数 \( p_1, \cdots, p_g \) を使って必ず

\[ G = G(p_1) \oplus \cdots \oplus G(p_g) \]

とかける。ただし各 \( G(p_i) \) は、 \( 1 \leqq a_1 \leqq \cdots \leqq a_i^{(l_i)} \) を用いて

\[ G(p_i) = \mathbb{Z}/p_i^{a_i^{(1)}}\mathbb{Z} \oplus \cdots \oplus \mathbb{Z}/p_i^{a_i^{(l_i)}}\mathbb{Z} \]

とかける。また

\[ G(p_i) = \left\{x \in G \mathrel{}\middle|\mathrel{} \exists N \in \mathbb{N}, ~p_i^N \cdot x = 0\right\} \]

とも書けるらしい。

証明

中国剰余定理と、有限生成アーベル群の構造定理による。 (加筆します。)