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共軛類


一組完整的相互共軛的元素。一個中的每個元素都屬於恰好一個類,並且單位元素 (I=1) 總是屬於其自身的類。共軛類階的所有類的階都必須是群階的整數因子。從最後兩個陳述來看,素數階的對於每個元素都有一個類。更一般地,在阿貝爾群中,每個元素自身構成一個共軛類。

當一個運算可以透過對稱操作在新的座標系中被另一個運算替換時,這兩個運算屬於同一類(Cotton 1990, p. 52)。這些集合直接對應於等價運算的集合。

要了解如何計算共軛類,請考慮二面體群 D3,它具有以下乘法表

D_31ABCDE
11ABCDE
AA1DEBC
BBE1DCA
CCDE1AB
DDCABE1
EEBCA1D

{1} 始終在其自身的共軛類中。要找到另一個共軛類,取某個元素,例如 A, 並找到所有相似變換 X^(-1)AX=X^(-1)(AX)A 上的結果。例如,對於 X=A, A 乘以 A 的乘積可以讀取為包含 A (第一個乘數) 的行與包含 A (第二個乘數) 的列的交點處的元素,得到 A^(-1)AA=A^(-1)1。現在,我們要找到 Z 其中 A^(-1)1=Z, 因此將兩邊都左乘 A 以獲得 (AA^(-1))1=1=AZ, 因此 Z 是列 相交於行 A 中的 1 的元素,即 A。因此, A^(-1)AA=A。類似地, B^(-1)AB=C, 繼續對所有元素進行此過程,得到

A^(-1)AA=A
(1)
B^(-1)AB=C
(2)
C^(-1)AC=B
(3)
D^(-1)AD=C
(4)
E^(-1)AE=B.
(5)

可能的結果是 A, B, 或 C, 因此 {A,B,C} 形成一個共軛類。要找到下一個共軛類,取一個不屬於現有類的元素,例如 D。應用相似變換得到

A^(-1)DA=E
(6)
B^(-1)DB=E
(7)
C^(-1)DC=E
(8)
D^(-1)DD=D
(9)
E^(-1)DE=D,
(10)

因此 {D,E} 形成一個共軛類。

G有限群,其群階|G|, 令 sG 的共軛類的數量。如果 |G|奇數,則

 |G|=s (mod 16)
(11)

(Burnside 1955, p. 295)。此外,如果每個素數 p_i 整除 |G| 滿足 p_i=1 (mod 4), 則

 |G|=s (mod 32)
(12)

(Burnside 1955, p. 320)。Poonen (1995) 表明,如果每個素數 p_i 整除 |G| 滿足 p_i=1 (mod m) 對於 m>=2, 則

 |G|=s (mod 2m^2).
(13)

參見

圖論環, 子群

使用 探索

參考文獻

Burnside, W. 有限群論,第二版 紐約: Dover, 1955.Cotton, F. A. 群論在化學中的應用,第三版 紐約: Wiley, 1990.Poonen, B. "群的階與共軛類數量相關的同餘式。" 美國數學月刊 102, 440-442, 1995.

在 上引用

共軛類

引用為

Weisstein, Eric W. "共軛類。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/ConjugacyClass.html

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