toto je pracovní verze vzniklá převodem z texu, ještě potřebuje vyčistit
Algebry, homomorfismy, kongruence
Definice
Buď $A \,$ množina a $n\in\mathbb{N}_0 \,$. *Operací* (arity $n \,$ nebo $n \,$-ární) rozumíme zobrazení $\alpha:A^n\to A \,$.
Označení
$n=0,A^0\to A, \alpha_0()=a_0 \,$, běžně píšeme $\alpha_0 \,$ namísto $a_0 \,$.
Definice
Buď $\alpha_i \,$, $i\in I \,$, operace na množině A. Pak *algebrou* nazvu každou takovou uspořádanou dvojici $A(\alpha_i|i\in I) \,$.
Příklad
, ,
je těleso s operacemi , (), potom a jsou algebry
je těleso s operacemi , , buď vektorový prostor s operacemi a ,
potom $V(+,\cdot t) \,$ je algebra
Definice
Buď $A \,$ množina, $B\subseteq A \,$. Je-li $\alpha \,$ $n \,$-ární operace, $n\in\mathbb{N}_0 \,$, na $A \,$, řekneme, že $B \,$ je *uzavřená* na $\alpha \,$, pokud $\forall b_1,\ldots,b_n\in B \,$ $\alpha(b_1,\ldots,b_n)\in B \,$. Je-li $A(\alpha_i|i\in I) \,$ algebra, potom $B\subseteq A \,$ nazveme *podalgebrou* (algebry $A(\alpha_i|i\in I) \,$), pokud $B \,$ je uzavřená na operace $\alpha_i \,$ $\forall i\in I \,$.
Příklad
, podalgebry a .
je podalgebrou tělesa ,
je podalgebrou , není podalgebrou
podprostor je podalgebrou vektorového prostoru , je také podalgebrou
Poznámka
Buď $A(\alpha_i|i\in I) \,$ algebra a $B \,$ její podalgebra. $\beta_i:B^{n_i}\to B \,$, je-li $\alpha_i \,$ $n_i \,$-ární operace $\beta_i(b_1,\ldots,b_n)=\alpha_i(b_1,\ldots,b_n)\in B\ \forall i\in I\ \forall b_1,\ldots,b_n\in B \,$, potom $B(\beta_i|i\in I) \,$ je algebra.
Poznámka 1.1
Buď $A(\alpha_i|i\in I) \,$ algebra a $B_j,j\in J \,$ nechť jsou její podalgebry. Pak $\bigcap_{j\in J}B_j \,$ je opět podalgebra algebry $A(\alpha_i|i\in I) \,$.
Důkaz
$\alpha_i \,$ operace na $A \,$, $b_1,\ldots,b_{n_i}\in\bigcap_{j\in J}B_j\subseteq B_j\ \forall j \,$ ($n_i \,$ arita operace $\alpha \,$). $\alpha_i(b_1,\ldots,b_{n_i})\in B_j\forall j \,$, protože $B_j \,$ je podalgebra, tedy $\alpha_i(b_1,\ldots,b_{n_i})\in\bigcap_{j\in J}B_j \,$.
Definice
Buď $\alpha \,$ operace arity $n \,$ na množinách $A \,$ a $B \,$ a $f:A\to B \,$ zobrazení. Řekněme, že *$f \,$ je slučitelné s (operací) $\alpha \,$* , jestliže $\forall a_1,\ldots,a_n\in A \,$ platí <center>$ f(\alpha(a_1,\ldots,a_n))=\alpha(f(a_1),\ldots,f(a_n)). \,$</center>
Definice
Nechť $A(\alpha_i|i\in I) \,$, $B(\alpha_i|i\in I) \,$ jsou algebry. Řekneme, že jsou *stejného typu* , pokud $\alpha_i \,$ je $n_i \,$-ární operací na $A \,$ i na $B \,$.
Definice
O zobrazení $f:A\to B \,$ řekneme, že je *homomorfismus* (algeber $A(\alpha_i|i\in I) \,$, $B(\alpha_i|i\in I) \,$), je-li $f \,$ *slučitelné* , s $\alpha_i\forall i\in I \,$.
Příklad
, dva vektorové prostory nad tělesem , pak homomorfismy algeber a jsou právě lineární zobrazení (tj. homomorfismy v lineárně algebraickém smyslu)
je homomorfismus algeber
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 1: \̲[̲M_n(T)](\cdot) …
a ( jsou čtvercové matice nad tělesem )je homomorfismus algeber
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 1: \̲[̲M_n(T)](\cdot, …
a
, je homomorfismus a
Poznámka 1.2.
Nechť $A(\alpha_i|i\in I) \,$, $B(\alpha_i|i\in I) \,$, $C(\alpha_i|i\in I) \,$ jsou algebry stejného typu a $f:A\to B \,$ a $g:B\to C \,$ jsou homomorfismy, pak $gf:A\to C \,$ je také homomorfismus. Navíc, je-li $f \,$ bijekce, pak i $f^{-1} \,$ je homomorfismus.
Důkaz
Nechť $\alpha_i \,$ je libovolná operace arity $n \,$, $a_1,\ldots,a_n\in A \,$, potom <center>$\begin{matrix} gf(\alpha_i(a_1,\ldots,a_n)) & = & g(f(\alpha_i(a_1,\ldots,a_n)))\\ & = & g(\alpha_i(f(a_1),\ldots,f(a_n)))\\ & = & \alpha_i(g(f(a_1)),\ldots,g(f(a_n))). \end{matrix} \,$</center> Nechť $f \,$ je bijekce, $f^{-1}:B\to A \,$, $b_1,\ldots,b_n\in B \,$, $\exists a_1,\ldots,a_n\in A \,$ že $f(a_i)=b_i \,$ a $f^{-1}(b_i)=a_i \,$, potom <center>$\begin{matrix} f^{-1}(\alpha_i(b_1,\ldots,b_n)) & = & f^{-1}(\alpha_i(f(a_1),\ldots,f(a_n)))\\ & = & f^{-1}f(\alpha_i(a_1,\ldots,a_n))\\ & = & \alpha_i(f^{-1}(b_1),\ldots,f^{-1}(b_n)). \end{matrix} \,$</center>
Poznámka 1.3.
Buď $A(\alpha_i|i\in I) \,$ a $B(\alpha_i|i\in I) \,$ algebry stejného typu, $f:A\to B \,$ homomorfismus a $C \,$ buď podalgebra $A(\alpha_i|i\in I) \,$ a $D \,$ podalgebra $B(\alpha_i|i\in I) \,$. Pak $f(C) \,$ je podalgebra $B(\alpha_i|i\in I) \,$ a $f^{-1}(D)=\{a\in A|f(a)\in D\} \,$ je podalgebra $A(\alpha_i|i\in I) \,$.
Důkaz
Nechť $\alpha_i \,$ je libovolná operace arity $n \,$, $b_1,\ldots,b_n\in f(C) \,$ tj. $\exists c_1,\ldots,c_n\in C \,$ že $f(c_i)=b_i \,$, potom <center>$ \alpha_i(b_1,\ldots,b_n)=f(\alpha_i(c_1,\ldots,c_n))\in f(C). \,$</center> Nechť $a_1,\ldots,a_n\in f^{-1}(D) \,$, $f(a_i)\in D \,$, potom <center>$ f(\alpha_i(a_1,\ldots,a_n))=\alpha_i(f(a_1),\ldots,f(a_n))\in D, \,$</center> tj. $\alpha_i(a_1,\ldots,a_n)\in f^{-1}(D) \,$.
Poznámka
Je-li jasná struktura algebry $A(\alpha_i|i\in I) \,$, budeme často říkat *algebra $A \,$* (namísto algebra $A(\alpha_i|i\in I) \,$).
\paragraph{Připomínka a označení.}(8)
$\varrho\subseteq A\times A \,$ nazveme *relací na $A \,$* , $(a,b)\in\varrho \,$ (ekvivalentně $a\varrho b \,$). Je-li $\varrho \,$ relace na $A \,$, potom <center>$\begin{matrix} \varrho^{-1} & = & \{(a,b)\in A\times A|(b,a)\in\varrho\}\\ \varrho^+ & = & \{(a,b)\in A\times A|\exists a_0,\ldots,a_n;a_0=a,a_n=b,(a_i,a_{i+1})\in\varrho\}\\ id & = & \{(a,a)\in A\times A|a\in A\}. \end{matrix} \,$</center> Řekneme že relace $\varrho \,$ je symetrická, reflexivní, tranzitivní, jestliže $\varrho^{-1}\subseteq\varrho \,$, $id\subseteq\varrho \,$, $\varrho^+\subseteq\varrho \,$. Ekvivalence je reflexivní, symetrická a tranzitivní relace.
Definice
Buď $\varrho \,$ ekvivalence na množině $A \,$. Pak faktorem $A \,$ podle $\varrho \,$ rozumíme $A/\varrho=\{\[a]_{\varrho}|a\in A\} \,$, kde $\[a]_{\varrho}=\{b\in A|(a,b)\in\varrho\} \,$.
Poznámka
Nechť je ekvivalence na množině . Pak tvoří rozklad .
Je-li rozklad množiny , pak relace daná vztahem je ekvivalence
($A=\bigcup B_i \,$ a $B_i\cap B_j=\emptyset\ \forall i\neq j \,$).
Důkaz
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 19: …bigcup_{a\in A}\̲[̲a]_{\varrho} \,
, <center>$\begin{matrix}\emptyset\neq\[a]_{\varrho}\cap\[b]_{\varrho} & \Rightarrow & (a,c)\in\varrho,(b,c)\in\varrho\\ & \Rightarrow & (a,c)\in\varrho,(c,b)\in\varrho \\ & \Rightarrow & (a,b)\in\varrho \end{matrix} \,$</center> $\forall d\in\[b]_{\varrho} \,$ platí $d\in\[a]_{\varrho} \,$, tj. $\[b]_{\varrho}\subseteq \[a]_{\varrho} \,$ a symetricky $\[b]_{\varrho}\supseteq \[a]_{\varrho} \,$, tedy $\[b]_{\varrho}=\[a]_{\varrho} \,$.
zřejmé
Definice
Buď $f:A\to B \,$ zobrazení a $\varrho \,$ ekvivalence, <center>$ \ker{f} = \{(a,b)\in A\times A|f(a)=f(b)\} \,$</center> je *jádro* zobrazení $f \,$, $\pi_{\varrho}:A\to A/\varrho \,$ budiž *přirozená projekce* , tj. zobrazení $\pi_{\varrho}(a)=\[a]_\varrho \,$.
Poznámka 1.4.
Nechť $f:A\to B \,$ je zobrazení a $\varrho \,$ ekvivalence na $A \,$. Potom platí:
je ekvivalence
je prosté právě tehdy, když
zobrazení takové, že existuje právě tehdy, když
Důkaz
, tedy (reflexivita)
#: (tj. ), tedy tj. (symetrie) #:, tedy tj. (tranzitivita)
je prosté
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 40: …)\in A\times A|\̲[̲a]_\varrho=\pi_…
"" :: mějme ,
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 3: g(\̲[̲a]_\varrho)=g(\…
; tj.ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 1: \̲[̲a]_\varrho=\[b]…
,ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 3: g(\̲[̲a]_\varrho)=f(a…
"" :: je-li je korektně definována, tedyParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 3: g(\̲[̲a]_\varrho)=f(a…
,ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 1: \̲[̲a]_\varrho=\[b]…
tj. tj.ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 24: …)\Rightarrow g(\̲[̲a]_\varrho)=g(\…
Definice
{{TODO|doplnit-uplne nove}} Nechť � ⊆ � jsou dvě ekvivalence na A. Definujme relaci �/� na A/�
následovně: ([a]�, [b]�) ∈ �/� ⇔ (a, b) ∈ �.
Poznámka 1.5.
(1) Nechť � ⊆ � jsou dvě ekvivalence na A. Pak �/� je dobře definovaná ekvivalence na A/�.
(2) Nechť � je ekvivalence na množině A a � je ekvivalence na A/�. Potom existuje právě jedna ekvivalence � na A, pro níž � = �/�.
Důkaz
(1) viz [D, 1.8] a (2) viz [D, 1.9]. �
Definice
Buď $\varrho \,$ ekvivalence na $A \,$, $\alpha \,$ je $n \,$-ární operace na $A \,$. Řekneme, že $\varrho \,$ je *slučitelná s $\alpha \,$* , platí-li $a_1,\ldots,a_n,b_1,\ldots,b_n\in A \,$, kde $n \,$ je arita operace $\alpha \,$, jestliže $(a_i,b_i)\in\varrho\ \forall i=1,\ldots,n \,$ potom $(\alpha(a_1,\ldots,a_n),\alpha(b_1,\ldots,b_n))\in\varrho \,$. Řekneme, že ekvivalence $\varrho \,$ na algebře $A(\alpha_i|i\in I) \,$ je *kongruence* , jesliže je $\varrho \,$ slučitelná s $\alpha_i\forall i\in I \,$.
Poznámka 1.6.
Buď $f:A\to B \,$ homomorfismus dvou algeber stejného typu. Pak $ker f \,$ je kongruence (na $A \,$).
Důkaz
$\ker{f} \,$ je ekvivalence dle 10. Nechť $\alpha_i \,$ je operace na $A \,$ (i na $B \,$), $a_1,\ldots,a_n,b_1,\ldots,b_n\in A \,$ $(a_j,b_j)\in \ker{f} \,$ tj. $f(a_j)=f(b_j)\ \forall j=1,\ldots,n \,$, $f(\alpha_i(a_1,\ldots,a_n))=\alpha_i(f(a_1),\ldots,f(a_n))=\alpha_i(f(b_1),\ldots,f(b_n))=f(\alpha_i(b_1,\ldots,b_n)) \,$ tj. $(\alpha_i(a_1,\ldots,a_n),\alpha_i(b_1,\ldots,b_n))\in \ker{f} \,$
Definice
Nechť $A(\alpha_i|i\in I) \,$ je algebra a $\varrho \,$ budiž kongruence na $A \,$. Pak na $A/\varrho \,$ definujeme strukturu algebry <center>$ \forall i\in I\ \alpha_i(\[a_1]_\varrho,\ldots,\[a_{n_i}]_\varrho)=\[\alpha_i(a_1,\ldots,a_{n_i})]_\varrho \,$</center> kde $n_i \,$ je arita operace $\alpha_i \,$.
Věta 1.7.
Definice struktury algebry na $A/\varrho \,$ je korektní, algebra $A/\varrho(\alpha_i|i\in I) \,$ je stejného typu jako $A(\alpha_i|i\in I) \,$ a $\pi_\varrho \,$ je homomorfismus.
Důkaz
$\[a_j]_\varrho=\[b_j]_\varrho\ j=1,\ldots,n_i \,$ tj. $(a_j,b_j)\in\varrho\Rightarrow (\alpha_i(a_1,\ldots,a_n),\alpha_i(b_1,\ldots,b_n))\in\varrho \,$, $\alpha_i(\[a_1]_\varrho,\ldots,\[a_{n_i}]_\varrho){=}^{\mathrm{def}}\[\alpha_i(a_1,\ldots,a_{n_i})]_\varrho \,$, $\alpha_i(\[b_1]_\varrho,\ldots,\[b_{n_i}]_\varrho){=}^{\mathrm{def}}\[\alpha_i(b_1,\ldots,b_{n_i})]_\varrho \,$.
Dokážeme že je homomorfismus,
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 39: …1,\ldots,a_n))=\̲[̲\alpha_i(a_1,\l…
.Příklad
, jesliže ()
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 1: \̲[̲a\equiv b\mod{n…
.$\sim_n \,$ je zjevně ekvivalence, $\sim_n \,$ je slučitelná s $+ \,$, $a_1\sim_n b_1 \,$ tedy $n|a_1-b_1 \,$, $a_2\sim b_2 \,$ tedy $n|a_2-b_2 \,$, tedy $n|(a_1-b_1)+(a_2-b_2)=(a_1+a_2)-(b_1+b_2) \,$, podobně pro $-,\cdot \,$. $\mathbb{Z}/\sim_n(+,-,\cdot) \,$ $\mathbb{Z}/\sim_n=\{\[0]_{\sim_n},\[1]_{\sim_n},\ldots,\[n-1]_{\sim_n}\}=\{\[a]_{\sim_n}|a\in\mathbb{Z}_n\} \,$. $\[a]_{\sim_n}+\[b]_{\sim_n}=\[a+b]_{\sim_n}=\[(a+b)\mod{n}] \,$
algebra, jsou kongruentní operace v této algebře
buď množina, je nulární operace, ekvivalence je slučitelná s , tedy
Poznámka 1.8.
{{TODO|doplnit z izomorfismů}} Buď � kongruence na algebře A a � ekvivalence na A obsahující
�. Pak je � kongruence na algebře A právě tehdy, když je �/� kongruence na algebře A/�.
====Důkaz.==== Viz [D, 3.4]. �
Poznámka 1.9. (Věta o homomorfismu)
Buď f : A → B homomorfismus dvou
algeber stejného typu a nechť � je kongruence na algebře A. Pak existuje homo- morfismus g : A/� → B splňující podmínku g�� = f právě tehdy, když � ⊆ ker f.
Navíc, pokud g existuje, je g izomorfismus, právě když f je na a ker f = �. ====Důkaz.==== Viz [D, 3.7]. �
Věta 1.10 (1. věta o izomorfismu).
Nechť f : A → B je homomorfismus dvou
algeber stejného typu. Pak f(A) je podalgebra B (tedy algebra stejného typu) a A/ker f je izomorfní f(A).
Důkaz. Viz [D, 3.9]. � 4
Příklad.
Mějme homomorfismus fn : Z → Zn algebry Z(+, ·,−, 0) do algebry
Zn(+, ·,−, 0) s počítáním modulo n daný předpisem fn(k) = (k)mod n. Pak podle
věty o izomorfismu je Z/ker fn ∼=
Zn, navíc je zjevně (a − b) ∈ ker fn, právě když n/(a − b).
Věta 1.11 (2. věta o izomorfismu).
Nechť � ⊆ � jsou dvě kongruence na algebře
A. Pak algebra A/� je izomorfní algebře (A/�)/(�/�). ====Důkaz.==== Viz [D, 3.10].
Algebry s jednou binární operací
Definice
Algebru $G(\cdot) \,$ nazveme *grupoidem* je-li $\cdot \,$ binární operace. Prvek $e\in G \,$ nazveme neutrálním prvkem operace $\cdot \,$, platí-li $\forall g\in G\ g\cdot e=e\cdot g=g \,$. Řekneme, že algebra $G(\cdot, e) \,$ je *monoid* , je-li $\cdot \,$ asociativní operace ($\forall a,b,c\in G\ a\cdot(b\cdot c)=(a\cdot b)\cdot c \,$) a $e \,$ je neutrální prvek. *Podgrupoid* (*podmonoid* ) bude podalgebrou grupoidu (monoidu).
Poznámka
Buď $G(\cdot) \,$ grupoid a $e,f \,$ jeho dva neutrální prvky. Pak platí $e=f \,$.
Důkaz
$e=e\cdot f=f \,$
Příklad
$G \,$ je lib. množina pro kterou platí $|G|>1 \,$, $a*b=a\ \forall a,b\in G \,$. Potom $G(*) \,$ neobsahuje žádný neutrální prvek.
Příklad
je množina písmen, množina slov, tj. konečné posloupnosti prvků z , ;
místo $(x_1,x_2,\ldots,x_k) \,$ píšeme $x_1x_2\ldots x_k \,$, definujeme operaci $\cdot \,$ jako $x_1\ldots x_k\cdot y_1\ldots y_l=x_1\ldots x_ky_1\ldots y_l \,$, $\lambda \,$-prázdná posloupnost; potom $M(X)(\cdot,\lambda) \,$ je monoid
je množina , skládání zobrazení, potom je tzv. transformační monoid
je monoid
buď algebra (nebo např. graf, topologický prostor, "geometrický útvar"), je homomorfismus,
potom $End(A)(\circ,id) \,$ je monoid, např. $A \,$ je vektorový prostor dimenze $n \,$ (v lineární algebře $M_n(T)(\cdot, I_n) \,$ a $End(A)(\circ, id) \,$)
Poznámka
Je-li $S(\cdot, 1) \,$ monoid a platí, že $a\cdot b=1=c\cdot a \,$ pro nějaké $a,b,c\in S \,$, pak $b=c \,$.
Důkaz
$c=c\cdot 1=c\cdot(a\cdot b)=(c\cdot a)\cdot b=1\cdot b=b \,$
Příklad
$T(\mathbb{N})(\circ, 1) \,$, $\alpha(k)=2k \,$, $\beta(k)=\[\frac{k}{2}] \,$, potom $\beta\alpha=id \,$ ale $\alpha\beta\neq id \,$, obecně $\forall\gamma:\mathbb{N}\to\mathbb{N} \,$ platí že $\alpha\gamma \,$ není zobrazení na, tedy $\alpha\gamma\neq id \,$.
Definice
Je-li $S(\cdot, 1) \,$ monoid, potom prvek $a^{-1}\in S \,$ pro nějaké $a\in S \,$ nazveme inverzním, jestliže $a^{-1}\cdot a=1=a\cdot a^{-1} \,$. Prvek, pro nějž existuje inverzní prvek nazveme *invertibilním* prvkem (monoidu).
Poznámka
Nechť $S(\cdot, 1) \,$ je monoid a označme $S^* \,$ množinu všech invertibilních prvků tohoto monoidu. Pak $S^* \,$ je podmonoid monoidu $S(\cdot, 1) \,$. Navíc každý inverzní prvek je invertibilní.
Důkaz
$a\cdot a^{-1}=1=a^{-1}\cdot a\stackrel{\mathrm{def}}{\Rightarrow}(a^{-1})^{-1}=a \,$, tedy každý inverzní prvek je invertibilní. $1\cdot 1=1\Rightarrow 1\in S^* \,$ a pro $a,b\in S^* \,$ platí $(b^{-1}\cdot a^{-1})\cdot(a\cdot b)\stackrel{\mathrm{asoc.}}{=}b^{-1}\cdot(a^{-1}\cdot a)\cdot b=b^{-1}\cdot b=1 \,$ a $(a\cdot b)\cdot(b^{-1}\cdot a^{-1})\stackrel{\mathrm{asoc.}}{=}a\cdot(b^{-1}\cdot b)\cdot a^{-1}=a\cdot a^{-1}=1 \,$, tedy $(a\cdot b)^{-1}=b^{-1}\cdot a^{-1}\Rightarrow a\cdot b\in S^* \,$.
Definice
Algebru $G(\cdot, ^{-1},1) \,$ nazveme *grupou* , je-li $G(\cdot, 1) \,$ monoid a ${}^{-1} \,$ je unární operace, která každému prvku přiřadí inverzní prvek monoidu $G(\cdot, 1) \,$. *Komutativní (Abelovou) grupou* nazveme grupu s komutativní operací $\cdot \,$ ($\forall a,b\in G\ a\cdot b=b\cdot a \,$). *Podgrupou* rozumíme podalgebru grupy. Normální podgrupou $H \,$ grupy $G(\cdot, ^{-1},1) \,$ budeme rozumět podgrupu splňující $\forall g\in G\forall h\in H\quad g\cdot h\cdot g^{-1}\in H \,$.
Poznámka
Nechť $S(\cdot, 1) \,$ je monoid a $S^* \,$ množina všech invertibilních prvků. Nechť <big>⊙</big> je restrikce $\cdot \,$ na $S^* \,$ (<big>⊙</big>$:S^*\times S^*\to S^* \,$, a a <big>⊙</big> b$=a\cdot b\ \forall a,b\in S^* $) a ${}^{-1} \,$ budiž operace inverzního prvku. Pak $S^*( \,$<big>⊙</big>$, ^{-1},1) \,$ je grupa.
Důkaz
Dle 15 jsou <big>⊙</big>$, {}^{-1}, 1 \,$ korektně definované operace na $S^* \,$ a $S^*( \,$<big>⊙</big>$,1) \,$ je monoid dle stejného tvrzení. ${}^{-1} \,$ je operace inverzního prvku dle definice.
Příklad
, -grupa ("symetrická" grupa)
#:()
-invertibilní (regulární) matice, --grupa
-bijektivni homomorfismus, <big>⊙</big>-grupa,
$Aut(\mathbb{Z}_n)=\{f:\mathbb{Z}_n\to\mathbb{Z}_n|f\,$-homomorfismus, f bijekce$=\{x\to(x\cdot k)\mod{n}|k\in\mathbb{Z}_n,\gcd{(k,n)}=1\} \,$.
Poznámka
Každá podgrupa komutativní grupy je normální.
Důkaz
$H \,$ buď podgrupa, $G(\cdot, ^{-1},1) \,$ komutativní grupa, $g\in G\ h\in H:g\cdot h\cdot g^{-1}=g\cdot g^{-1}\cdot h=1\cdot h=h\in H \,$.
Věta
Nechť $G(\cdot, ^{-1}, 1) \,$ je grupa a $\varrho \,$ je relace na $G \,$. Pak $\varrho \,$ je kongruence na $G(\cdot, ^{-1}, 1) \,$ právě tehdy, když $\[1]_\varrho \,$ je normální podgrupou grupy $G \,$ a $(g,h)\in\varrho\Leftrightarrow g^{-1}\cdot h\in \[1]_\varrho \,$.
Důkaz
"" :: buď kongruence
*dokážeme že
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 1: \̲[̲1]_\varrho \,
je podgrupaParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 32: …Rightarrow 1\in\̲[̲1]_\varrho \,
\ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 5: a\in\̲[̲1]_\varrho\stac…
\ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 7: a,b\in\̲[̲1]_\varrho\stac…
*dokážeme normalitu
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 1: \̲[̲1]_\varrho \,
\ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 5: h\in\̲[̲1]_\varrho \,
a , vyplývá , dále z výplýváParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 134: …\cdot g^{-1}\in\̲[̲1]_\varrho \,
# *ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 19: …{-1}\cdot h)\in\̲[̲1]_\varrho\Righ…
"" :: buď normální podgrupa, definujme relaci jako #
*dokážeme že je ekvivalence \ (reflexivita)\ tj. (symetrie)\ tj. (tranzitivita) # *
ParseError: KaTeX parse error: Undefined control sequence: \[ at position 1: \̲[̲1]_\varrho=H \,
je zřejmé*dokážeme že je slučitelné s operacemi\ slučitelné s 1\ \ \
NOTOC