همومورفیسم:
فرض کنید
و
دو گروه باشند و
یک تابع باشد .
را یک همومورفیسم می نامیم ، اگر :
هستۀ
:
مجموعه
را که با
نمایش می دهیم ، هسته
می نامیم.
قضیه :
فرض کنید
یک همومورفیسم است. آنگاه گزاره های زیر برقرارند:
1 . اگر
، آنگاه مجموعه
زیرگروه
است.
2 . اگر
، آنگاه مجموعه
زیرگروه
است.
3 . اگر
، آنگاه
4 .
زیرگروه نرمال
و
زیرگروه نرمال
است.
5 . اگر
پوشا و
باشد ، آنگاه
اثبات:
1 . میدانیم
.زیرا
لذا برای هر
ثابت میکنیم
:
اما :
بنابراین :
2 . می دانیم
. زیرا
و
بنابراین
و در نتیجه
اما بدیهی است
حال فرض می کنیم
دلخواه باشند ، در این صورت
، آنگاه :
بنابراین
و در نتیجه
3 . فرض می کنیم
عناصر دلخواه باشند . ثابت می کنیم :
که در این صورت
خواهد شد.
چون
لذا
که
یک همومورفیسم است .
از اینکه
، عنصر دلخواه است ، نتیجه میشود
است. چون
لذا طبق تعریف :
4 . طبق 2 و3 بدیهی است .
5 . برای هر
کافیست نشان دهیم :
که در این صورت
خواهد شد.
اما چون
پوشا است ، بنابراین برای
، عنصری مانند
وجود دارد که
. با توجه به اینکه
، در نتیجه
خواهد شد . پس
. یعنی :
قضیه :
فرض کنید
یک همو مورفیسم است . آنگاه
یک به یک است ، اگر و فقط اگر
که
عضو خنثی
است .
اثبات:
ابتدا فرض می کنیم
یک همومورفیسم یک به یک ( مونومورفیسم) است و
عنصر دلخواه و
عنصر خنثی
باشد .لذا :
اما
یک به یک است ، لذا :
حال فرض می کنیم
وبرای
داشته باشیم
. آنگاه :
یعنی
یک به یک است.
قضیه اساسی هموموفیسم :
فرض کنید
دو گروه ضربی و
یک همومورفیسم باشد ، آنگاه
وهمچنین
.
اثبات :
ابتدا
را در نظر می گیریم.
فرض میکنیم
با ضابطۀ زیر مفروض باشد . ثابت می کنیم
، ایزومورفیسم است :
اما
خوشتعریف است . چرا که :
بنابراین با توجه به همومورفیسم بودن
داریم :
اما
همومورفیسم نیز می باشد . زیرا :
اکنون به بررسی خاصیت یک به یک بودن
می پردازیم:
حال نشان میدهیم
پوشا نیز می باشد:
با توجه به مطالب بالا ،
یک ایزومورفیسم است و
.