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Schnitt Normalteiler Untergruppe

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angewandte lineare Algebra

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Tags: Angewandte Lineare Algebra, Gruppe, Gruppentheorie, Linear Abbildung, Normalteiler, Untergruppen

 
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GuckGuck14

GuckGuck14 aktiv_icon

14:45 Uhr, 15.04.2021

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Hallo Zusammen,

ich habe Probleme bei folgenden Aufgaben und würde micht über Hilfe/ die Lösung freuen, da ich nicht mehr viel Zeit habe.

Aufgabe:
Sei G eine Gruppe, H eine Untergruppe und N eine normale Untergruppe/Normalteiler. Beweise:
a)N ist eine normale Untergruppe von HN
b) Der Schnitt von H und N ist eine normale Untergruppe von H.

Vielen Dank für eure Hilfe

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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michaL

michaL aktiv_icon

15:10 Uhr, 15.04.2021

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Hallo,

...und dabei sind beide Aussagen ziemlich straight forward zu lösen.

Was für eine Aussage muss den beweisen werden, damit z.b. N Normalteiler von HN ist?

Mfg Michael
GuckGuck14

GuckGuck14 aktiv_icon

15:33 Uhr, 15.04.2021

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Damit N Normalteiler von HN ist, muss ich, soweit ich das verstanden habe, erst zeigen, dass N eine Untergruppe von HN ist und danach, dass N auch Normalteilereigenschaften hat oder?
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michaL

michaL aktiv_icon

16:11 Uhr, 15.04.2021

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Hallo,

vielleicht ist es sogar zuerst nötig nachzuweisen, dass HN eine Untergruppe von G ist.
Dazu reicht es, die Abgeschlossenheit bzgl. der Gruppenverknüpfung nachzuprüfen.
Damit wäre auch schon nachgewiesen, dass N eine Untergruppe von HN ist, da sicher NHN gilt und N ja Normalteiler ist.

Wenn ihr HN ist Untergruppe schon nachgewiesen habt, geht es eigentlich nur noch um die Normalteilereigenschaft.

Wie lautet die wohl in diesem Fall?

Mfg Michael
GuckGuck14

GuckGuck14 aktiv_icon

16:18 Uhr, 15.04.2021

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Wir haben noch nicht nachgewiesen, dass HN Untergruppe von G ist.
Hier würde ich wie folgt vorgehen:

1. Wenn HN=NH, dann ist HN eine Untergruppe von G
2. Wenn N Normalteiler ist, dann ist HN=NH erfüllt

Ist das so möglich?
Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

16:24 Uhr, 15.04.2021

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Hallo,

> Ist das so möglich?

Ja.
Übrigens ist die Gleichung HN=NH ja auch nicht mehr weit weg von HNH-1=N.

Mfg Michael
GuckGuck14

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16:40 Uhr, 15.04.2021

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Könnte ich die Normalteilereigenschaft dann so zeigen?

Sei xN und a ∈ HN beliebig, dann gilt axa^−1=(ax)a^−1=(xa)a^−1=x(aa^−1)=xe=x

woraus folgt aNa^−1=N





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ermanus

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17:12 Uhr, 15.04.2021

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Hallo,
wenn N Normalteiler in G ist, dann doch auch trivialerweise
in jeder N enthaltenden Untergruppe.
Sorry für meine Einmischung.
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

17:48 Uhr, 15.04.2021

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Vielleicht wird die Trivialität so deutlicher.
Da N Normalteiler in G ist, gilt
gN=Ng für alle gG, also erst recht für eine Teilmenge von Elementen.
Noch deutlicher: wenn N mit allen Elementen von G vertauschbar ist,
dann erst recht mit jeder Teilmenge von ihnen.
Deutlicher kann ich es nicht sagen ;-)
GuckGuck14

GuckGuck14 aktiv_icon

18:29 Uhr, 15.04.2021

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Ah okay, das ergibt Sinn, ich glaub jetzt habe ich es. Danke
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ermanus

ermanus aktiv_icon

23:17 Uhr, 15.04.2021

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Hast du denn b) schon bewiesen?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

16:12 Uhr, 16.04.2021

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Der Fragesteller hat sich wohl in Luft aufgelöst.
Daher hier zur Vollständigkeit mein Vorschlag für b):
Für hH gilt
1. hN=Nh, da N Normalteiler ist,
2. hH=H=Hh, da H eine Gruppe ist, also
h(NH)=hNhH=NhHh=(NH)h.
Ferner ist natürlich NH eine Untergruppe von H,
da beliebige Durchschnitte von Untergruppen wieder Untergruppen sind.

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