中 心 化 子 与 正 规 化 子的比较
文/更远大侠
一个群的中心是指能够与这个群的所有元素进行交换的元素的全体,即:
C(G)={x|xg=gx,任给g∈G}。
可以证明一个群的中心是一个群。但一个群可能除了单位元{1}之外没有可交换元素,从而没有中心,此时称群为非中心的(centerless)。但我们为一个群的一个元素x找到一个能够与之交换的“环境”,这即是x在群G中的中心化子,其定义为:
CG(x)={g∈G|gx=xg,x给定}
而群G的一个子集S的中心化子定义为S中每个元素的中心化子的交集:
CG(S)={g∈G|gx=xg,x∈S}
一个群的正 规 子 群H是指其左右陪集相同的子群,或者说任何一个G中元素g与子群H的乘法都符合交换律。并非一个群的任何子群都是正 规 子 群。但对于一个群G的子群H,我们却可以找到一个环境,可能说找到G的一个子群N满足H◁NG(H)<G,即H虽然不是G的正 规 子 群,但H是G中子群N的正 规 子群,这个N称为H在G中的正 规 化 子。其正式定义如下:
NG(H)={g∈G|gHg-1=H}={g∈G|gH=Hg}
NG(H)是让H的左倍集等于右陪集的元素的集合。
群G的一个子群H的中心化子与正_规_化_子有关系,显然,H在G中的中心化子也必然是正 规 化 子,但正_ 规_化子不一定是中心化子,即有CG(S)<NG(H)。
理想化子是与中心化子和正-规-化子类似的概念,只是对于环而不是群而言。简单地讲,一个环R的子环T不一定是环的理想。设环R的子环S是满足以下条件的最大子环,
T◁S≤R
即S是R的子环,且T是S的理想,则对于任何满足T◁S’<R的子环S’有S’≤S,则称S为T在R中的理想化子。一个子环T虽然不是环R的理想,但可以在R中找到一个环境即T的理想化子,使得子环T是子环S中的理想。
理想化子的正式定义如下
IR(T)={s∈R|sTíT,TsíT}
由此可见,中心化子、正-规-化-子、理想化子这些概念的提出,是在一个子群H并非原大群G这个大环境的中心、正-规-子群、理想的条件下,寻求一个比G小的子群(环)给H提供一个较小的环境,使得H是这个较小的环境的中心、正-规-子群和理想。