8-0 章の見取り図

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この章の問い

位数が与えられたとき、その位数の群を(同型を除いて)すべて挙げられるか。そのとき、これまでの道具(Sylow の定理、半直積、中心)をどう選ぶか。

道筋

  • 直積と半直積:群を組み合わせる 2 つの方法。半直積は作用によって決まる。
  • 分裂拡大と半直積:商群が部分群として群に戻ることと、半直積であることの同値。
  • 半直積の分類例:作用が違っても同型になる場合と、ならない場合。
  • 有限生成可換群:整数行列の Smith 標準形による構造定理。
  • 位数 $p^2$、$pq$、8、12 の群:Sylow の定理と半直積で分類する。
  • 二面体群と四元数群:位数 8 の 2 つの群の違いを自己同型群で見る。
  • 小さい位数の群の総合分類:位数 15 までの地図。
  • 総合問題:道具を選ぶ練習。

読み方

直積と半直積のページは必須。分類の各ページは、位数に応じて好きな順序で読める。先に第4章の Sylow の定理を読むこと。

章末で言えること

位数が素数の群は巡回群、位数 $p^2$ の群は可換で 2 種類、位数 $pq$($p< q$、$p\nmid q-1$)の群は巡回群に限る。

前の章から持ち込むもの

Sylow の定理、正規部分群と商群、自己同型群、群の作用。

参考文献

[1]
David S. Dummit and Richard M. Foote, Abstract Algebra, 3rd ed., Wiley, 2004

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