Фактор-група

Фактор-група^[1] — в теорії груп, група класів еквівалентності відносно деякого відношення еквівалентності. Тобто, фактор-множина, що має властивості групи.

Нехай ${\displaystyle G}$ — група, і ${\displaystyle H}$ — її нормальна підгрупа, тобто для довільного ${\displaystyle a\in G}$ його класи суміжності збігаються:

${\displaystyle \ aH=Ha}$

Тоді на класах суміжності ${\displaystyle H}$ в ${\displaystyle G}$ можна ввести множення:

${\displaystyle \ (aH)(bH)=abH}$

Легко перевірити, що це множення не залежить від вибору елементів у класах суміжності, тобто якщо ${\displaystyle aH=a'H}$ і ${\displaystyle bH=b'H}$, то ${\displaystyle abH=a'b'H}$. Воно визначає структуру групи на множині класів суміжності, а одержана група називається фактор-групою ${\displaystyle G}$ по ${\displaystyle H}$.

Фактор-група позначається ${\displaystyle G/H}$.

• Теорема про гомоморфізм: Для довільного гомоморфізму ${\displaystyle \varphi :G\to K}$

${\displaystyle G/{\mathrm {K} er}\,\varphi \cong \varphi (G)}$,

тобто фактор-група ${\displaystyle G}$ за ядром ${\displaystyle {\mathrm {K} er}\varphi }$ ізоморфна її образу ${\displaystyle \varphi (G)}$ в ${\displaystyle K}$.

• Відображення ${\displaystyle a\mapsto aH}$ задає природний гомоморфізм ${\displaystyle G\to G/H}$.
• Порядок ${\displaystyle G/H}$ рівний індексу підгрупи ${\displaystyle [G:H]}$. У випадку скінченної групи ${\displaystyle G}$ він рівний ${\displaystyle |G|/|H|}$.
• Якщо ${\displaystyle G}$ абелева, нільпотентна, циклічна або скінченнопороджена, то і ${\displaystyle G/H}$ буде мати такі ж властивості.
• ${\displaystyle G/G}$ ізоморфна тривіальній групі (${\displaystyle \{e\}}$), ${\displaystyle G/{e}}$ ізоморфна ${\displaystyle G}$.

• Нехай ${\displaystyle G=\mathbb {Z} ,\;H=2\mathbb {Z} }$, тоді ${\displaystyle G/H}$ ізоморфна ${\displaystyle \mathbb {Z} _{2}}$.
• Нехай ${\displaystyle G=\mathbf {UT} _{n}}$ група невироджених верхньотрикутних матриць, ${\displaystyle H=\mathbf {SUT} _{n}}$ група верхніх унітрикутних матриць, тоді ${\displaystyle G/H}$ ізоморфна групі діагональних матриць.

• Теорема про гомоморфізми
• Теореми про ізоморфізми
• Фактор-кільце
• Фактор-простір

Українською

• Гаврилків В. М. Елементи теорії груп та теорії кілець. — І.-Ф.  : Голіней, 2023. — 153 с.
• Ганюшкін О. Г., Безущак О. О. Теорія груп: Навчальний посібник. — Київ : ВПЦ "Київський університет", 2005.(укр.)
• Курдаченко Л. А., Кириченко В. В., Семко М. М. Вибрані розділи алгебри та теорії чисел. — Київ : Ін-т математики НАН України, 2005. — 208 с. — ISBN 966-337-036-X.

Іншими мовами

• Курош А. Г. Теория групп. — 3-е изд. — Москва : Наука, 1967. — 648 с. — ISBN 5-8114-0616-9.(рос.)
• Винберг Э. Б. Курс алгебри. — 4-е изд. — Москва : МЦНМО, 2011. — 592 с. — ISBN 978-5-94057-685-3.(рос.)

• Джозеф Ротман. An Introduction to the Theory of Groups. — 4th. — Springer (Graduate Texts in Mathematics), 1994. — 532 с. — ISBN 978-0387942858.(англ.)