R ^ n / R ^m R^(n-m)をグループとして証明します。ここで、n、m N、n mです。

R ^ n / R ^m R^(n-m)をグループとして証明します。ここで、n、m N、n mです。
Anonim

回答:

# "これは良い質問です - 答えは便利に保つ価値があります。" #

# "幸いなことに、証明は非常に簡単です。

# "加法群の準同型写像を適用し、次に#を適用する

#「基本準同型定理」。 #

# "まず、注意。代数系の商では、

msgstr "分母集合はもちろん分子集合の部分集合です。" #

########;しかしながら、示されるように求められているものは商を参照しています#

#{RR ^ n} / {RR ^ m}。 " RR ^ n "のベクトルは長さ " n"を持ち、 " RR ^ m "のベクトルは長さ " m"を持ちます。 ""これらは長さが異なるので

# "分母" RR ^ m、 "を分子" RR ^ nのサブセットにすることはできません。 #

# "したがって、表示されるステートメントを修正する必要があります。" #

# "(" n = mの場合、 "#の長さは

#:2つの集合のベクトルは同じである必要はありません。

# "別々に処理されます。修正することです。

# "表示するには、このケースが自動的に含まれます。)"#

# "訂正された声明を作成する方法は次のとおりです。" #

# "次の式で定義された" RR ^ n "のベクトルのサブセットを qquad hat {RR ^ m} = "とします。 "#

# hat {RR ^ m} =#

# {( overbrace {0、…、0} ^ {n - m}、 overbrace {a_ {n - m + 1}、…、 a_n} ^ {m})| a_ {n - m + 1}、 …、RRの a_n 。 quad (I)#

# "" hat {RR ^ m} "のベクトルは、" RR ^ m#のベクトルと考えることができます。

# "の前に(n - m) quad quad 0が挿入されています。

#「本質的に同じ代数系。正確には、明らかに」

# "持っている:" qquad hat {RR ^ m} ~~ RR ^ m "演習、地図を使って:"#

# qquad(hat {RR ^ m}、+) rarr (RR ^ m、+); #

# qquad qquad quad ( overbrace {0、…、0} ^ {n - m}、 overbrace {a_ {n - m + 1}、…、 a_n} ^ {m mapsto( overbrace {a_ {n - m + 1}、…、 a_n} ^ {m})。 #

# "" RR ^ n "の正しいサブセットを使用するようになりました。現在定義されています。

# "修正された文を表示します。"#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad RR ^ n /帽子{RR ^ m} quad ~~ quad RR ^ {n - m}。 qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad(II)#

#「ここでの作業は実際には単純であることを繰り返します。」#

# "簡単です。長いベクトルはそれを出現させるかもしれません"#

# "複雑です - そうではありません。" #

# "だから、上から下に向かって、次のようになりました。"#

# qquad qquad qquad qquad qquad quad pi(vec {a} - vec {b}) = pi(vec {a}) - pi(vec {b})。 #

# "したがって、" quad pi quad "は加法群の同型写像です。"#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad(RR ^ n、+)、(RR ^ {n - m}、+)。 qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad (II)#

# "2)それで、すぐに、基本的に"#

# qquad qquad "準同型定理:"#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad RR ^ n / {ker( pi)} quad ~~ quad Im( pi)。 qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad quad (III)#

# "これを示します。" qquad ker( pi) = hat {RR ^ m} quad "および" quad Im( pi) = RR ^ {n - m}; #

######〜#〜#〜#〜#〜######〜#〜#〜#〜#〜######〜#〜#〜#〜#〜#〜######〜#〜#〜#〜#〜#〜#####。#〜#〜#〜#####。#。)。 #

# "a)次のようにします。" RR n qquadでは qquad qquad vec {z} "、ker( pi)では" qquad vec {z} "。 #

# qquad O RRの qquad vec {z} ^ n quad hArr#

# qquad qquad qquad qquad quad "vec {z} = ( overbrace {z_1、 z_2、 …、z_ {nm}} ^ {n - m}、 overbrace { z_ {nm + 1}、…、 z_n} ^ {m})、#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad "RR内の" quad z_1、 z_2、 …、 z_n " #

# qquad O qquad vec {z} in ker( pi) quad hArr#

# pi (( overbrace {z_1、 z_2、 …、z_ {nm}} ^ {n - m}、 overbrace { z_ {nm + 1}、…、 z_n} ^ {m})) = ( overbrace {0、0、…、0} ^ {n - m})。 #

# qquad qquad "続け、マップの定義を使用する" pi - #

# qquad qquad qquad qquad "つまり、最後の" m "エントリを削除すると、次のようになります。"#

# qquad qquad qquad qquad ( overbrace {z_1、 z_2、 …、z_ {n-m}} ^ {n - m}) = ( overbrace {0、0、…、0} {{n m})。 #

# "だから、我々は持っている:"#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad z_1 = 0、 z_2 = 0、 …、 z_ {n-m} = 0#

# "さて、この情報を" vec {z}に戻しましょう: "#

# qquad qquad qquad qquad quad "vec {z} = ( overbrace {z_1、 z_2、 …、z_ {nm}} ^ {n - m}、 overbrace { z_ {nm + 1}、…、 z_n} ^ {m})#

# qquad qquad qquad qquad quad "vec {z} = ( overbrace {0、0、…、0} ^ {n - m}、 overbrace { z_ {nm + 1} 、…、 z_n} ^ {m})#

# "さて、集合の定義を思い出してください。" quad hat {RR ^ m}、 "上記の(I)で、"#

# "我々は持っています:" #

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad vec {z} in hat {RR ^ m} #

# "したがって、この部分の上から下に向かって、次のようになります。"#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad vec {z} in ker( pi) quad ar quad vec {z} in hat {RR ^ m}。 #

# "そして、そう、私たちは持っています。"#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quadker( pi) = hat {RR ^ m}。 #

# "そして、 ker( pi)が見つかったので、それを元に戻します。

# "基本準同型写像の結果に"#

# "ここで私達が持っていた定理(III)。

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quadRR ^ n / hat {RR ^ m} quad ~~ quad Im( pi)。 qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad(IV)#

#「これは現在、目的の結果に非常に近くなっています。

" Im( pi)が見つかります。 「これは簡単でしょう」 #

# "b)RR: qquad qquad vec {t} をRR ^ {n- m}にします。 #

# "それで:" #

# qquad vec {t} = ( overbrace {t_1、 t_2、 …、t_ {nm}} ^ {n - m})、 qquad "いくらか" quad t_1、 t_2、 RRの …、 t_n 。 #

"#"さて、 "RR n、 quad"の qquad qquad vec {T} ここで、 " vec {T} "を次のように定義します。

# qquad qquad qquad qquad qquad vec {T} = ( overbrace {t_1、 t_2、 …、t_ {nm}} ^ {n - m}、 overbrace { 1、 …、 1} ^ {m}) #

# "だから私たちは持っている:"#

# qquad O RR ^ nの qquad vec {T} 。 #

# qquad O qquad pi(vec {T}) = pi (( overbrace {t_1、 t_2、 …、t_ {nm}} ^ {n - m}、 overbrace { 1、…}..、 1} ^ {m}))#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad = pi (( overbrace {t_1、 t_2、 …、t_ {nm}} ^ {n - m}、 overbrace { 1、…、 1} ^ {"delete"}))#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad = ( overbrace {t_1、 t_2、 …、t_ {n-m}} ^ {n - m})#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad = vec {t}、 qquad qquad qquad "の定義は、上記の" vec {t} "です。 #

# "だから上記から、我々は持っている:"#

#^ qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad vec {t} = pi(vec {T})qquad "および" qquad vec {T} RR n。 #

# "したがって、地図の画像を定義すると次のようになります。"#

Im( pi)では# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad vec {t} です。 #

# "# vec {t} "が " RR ^ {n- m}"に任意に取り込まれていたので、

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad RR ^ {n-m} sube Im( pi)。 #

# "しかし" " pi "は " RR ^ {n- m} にマッピングされるので、"

# "マップ、持っています:"#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad Im( pi)サブレコードRR ^ {n- m}。 #

# "だから今、私たちは持っています。"#

# qquad qquad qquad quad quad Im( pi)sube RR ^ {n-m} qquad "および" qquad RR ^ {n-m} sub(Im( pi))。 #

# "したがって:"#

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad Im( pi) = RR ^ {n-m}。 #

# "これで Im( pi)がわかりました。

# "私たちの中間の、そしてメジャーな結果は(IV)になります。

# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad RR ^ n / hat {RR ^ m} quad ~~ quad RR ^ {n-m}。 #

# "これは私たちの望ましい結果です!!" qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad square#