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universelle Eigenschaft des Quotienten

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Tags: Gruppen, Quoutient, universell

 
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math302

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06:53 Uhr, 31.10.2019

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Hallo, wir haben die universelle Eigenschaft folgendermaßen definiert.

q:GQ ein Quotient
i)Nker(q)
ii) für jeden Gruppenhomorphismus f:GH mit Nker(f) gibt es eindeutigen Gruppenhomorphismus f¯:QH mit f=f¯q

Nun habe ich in einem Satz stehen, dass ein Quotient eindeutig bis auf eindeutige Isomorphismen ist. Falls also q:GQ, p:GP Quotienten für NG, dann gibt es eindeutige Isomorphismen τ:QP, φ:PQ.

Der Beweis im Skript benutzt hier die beiden universellen Eigenschaft, dennoch habe ich nicht wirklich das Gefühl es hier verstanden zu haben. Wenn ich beispielsweise G=,Q=/8 und H=/4, so habe ich automatisch, die von i) und ii) geforderten Eigenschaften. Falls ich noch P=/16 hinzufüge, so ist es auch ein Quotient, mit 16ker(p) wie auch für ker(q).Nun soll es dann ein Isomorphismus zwischen P und Q geben falls N=16?
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ermanus

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10:06 Uhr, 31.10.2019

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Hallo,
ich denke, dass deine Definition des Quotienten so
nicht richtig ist. Man muss doch ein Paar vorgeben,
nämlich eine Gruppe G und einen Normalteiler N.
Dann heißt ein Gruppenhomomorphismus Quotient zu N,G,
wenn i) und ii) gilt.
Dass unendlich viele nichtisomorphe Quotienten
besitzt, ist ja klar. Aber die Quotienten zu z.B. N:=4
sind alle isomorph.
Gruß ermanus
math302

math302 aktiv_icon

16:05 Uhr, 31.10.2019

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Hallo ermanus,

nach unserem Skript ist ein Quotient für NG eine Gruppe Q mit einem Homorphismus q:GQ.
und den beiden Informationen aus i) und ii). Aus diesen folgt ja lediglich, dass Nker(q) seien muss. Zu Nker(q)=8, wird doch nach den Vorausetzungen
sowohl Q=/8, wie auch P=/4 eine Gruppe seien. Eine Abbildung von nach P oder Q erfüllt die Bedingung Nker(q) bzw Nker(p) . Soll hier der Isomorphismus von P nach Q, der Form f(0)={0,4},f(1)={1,5} usw. seien?


Antwort
ermanus

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16:38 Uhr, 31.10.2019

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Es gibt doch garkeinen Isomorphismus von P nach Q, sonst hätten ja beide
Quotientengruppen gleichviele Elemente.
Es gibt nur einen surjektiven Homom. f von Q auf P:
f(x+8)=x+4.

Antwort
ermanus

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16:52 Uhr, 31.10.2019

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p:P,xx+4 ist der bis auf
Isomorphie eindeutig bestimmte Quotient zum Normalteiler N1=4 und
der Gruppe , entsprechend ist
q:Q,xx+8 der bis auf
Isomorphie eindeutig bestimmte Quotient zum Normalteiler N2=8 und
der Gruppe .
Ist es so vielleicht klarer?

N2 liegt zwar im Kern von p, N1 liegt aber nicht im Kern von q !
Daher faktorisiert p durch q, aber nicht umgekehrt.
math302

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17:11 Uhr, 31.10.2019

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Hallo, dass meine Antwort wenig Sinn macht, habe ich mir irgendwo schon gedacht. Die unteren beiden Bedingungen die du angibst verwenden bereits, wie ein Quotient konstruiert werden soll , was auch später im Skript kommt, wo N=ker(q) gesetzt wird. Jedoch erkenne ich persöhnlich gerade nicht den Widerspruch zu den Bedingungen i) und ii) in meinem Beispiel, da ja nicht die Rede von N=ker(q) ist, sondern zunächst lediglich Nker(q) gefordert wird. Ich übersehe mit Sicherheit etwas hier, aber ich verstehe nicht wo genau hier mein Denkfehler liegt.
Antwort
ermanus

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17:24 Uhr, 31.10.2019

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In dem universellen Problem wird nicht nach einem
N gesucht, so dass Nker(φ) ist,
sondern N ist bei diesem Problem vorgegeben und das universelle
Objekt, was man sucht, ist φ, so dass i) und ii) gilt.
So herum funktioniert die Logik.
Die Konstruktion der Faktorgruppe und Angabe des kanonischen
Epimorphismus zeigt, dass das universlle Problem eine
Lösung hat.
Also vielleicht nochmal die Formulierung des universellen Problems:

Sei N ein Normalteiler einer Gruppe G, dann wird
gesucht ein Gruppenhomomorphismus φ:GGʹ,
so dass
i) Nker(φ) und
ii) ....
gilt.
Gibt es zu vorgegebenem N und G ein solches Objekt,
so nennen wir dies einen "Quotienten".
Die Konstruktion der Faktorgruppen beweist nun, dass das uiverselle
Problem immer lösbar ist, wobei dann der kanonische Epimorphismus
GG/N gerade der Quotient ist.

Frage beantwortet
math302

math302 aktiv_icon

21:17 Uhr, 31.10.2019

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Hallo, danke für die große Geduld, und das du mich darauf hingewiesen hast, dass mein Gedankgengang nicht richtig ist. Habe zumindest das Gefühl, diese Quotientenabbildung nachdem ich zweite Definition nochmals durchgegangen bin, weit aus besser verstanden zu haben.