群準同型写像 のバックアップ(No.2)


仮定

  • \( (G_1, \cdot), (G_2, \cdot) \) はどちらも群
  • 写像 \( f \)\( f: G_1 \longrightarrow G_2 \)

定義

\( f \) が準同型 (写像) であるとは、 \( x, y \in G_1 \) について、 \( f(x \cdot y) = f(x) \cdot f(y) \) を満たすこと。

\( (\mathbb{Z}, +) \)\( (2\mathbb{Z}, +) \) について、 \( f: n \longrightarrow 2n \) は準同型写像。なぜなら

\[ f(n) + f(m) = 2n + 2m \]

かつ

\[ f(n + m) = 2(n + m) = 2n + 2m \]

となり、 \( f(n) + f(m) = f(n + m) \) を満たすため。

その他

準同型写像 \( f \) は、単位元を単位元へ写す

\( e_1, e_1 \) をそれぞれの単位元 \( e_1\in G_1, e_2 \in G_2 \) とする。

準同型写像の性質から

\[ f(e_1)f(e_1) = f(e_1e_1) \]

となる。また \( e_1 \) は単位元なので

\[ f(e_1e_1) = f(e_1) \]

である。よって

\[ f(e_1)f(e_1) = f(e_1) \]

両辺に右から \( (f(e_1))^{-1} \) をかけると

\[ f(e_1) = e_2 \]

となる。