Теорема Циклическая подгрупппа , порожденная элементом , состоит из всевозможных целых степеней элемента , т.е. .
Следствие Циклическая подгруппа абелева.
Пусть
- элемент группы . Если все степени элемента различны, т.е. для всех целых , то говорят, что элемента имеет бесконечный порядок.Если
- непустое подмножество группы и то и . Элемент называется перестановочным с подмножеством , если . Равенство означает, что для любого элемента существует такой элемент , что . Если элемент перестановочен с подмножеством , то и . Совокупность всех элементов группы , перестановочных с подмножеством , называется нормализатором подмножества в группе и обозначается через . Итак,Лемма Пусть - непустое подмножество группы , - произвольный элемент группы . Тогда:
1)
;2)
;3)
;4)
;5) если
- подгруппа группы , то .Подгруппа
называется нормальной подгруппой группы , если для всех . Запись читается: " - нормальная подгруппа группы ". Равенство означает, что для любого элемента существует элемент такой, что .Теорема Для подгруппы группы следующие утверждения эквивалентны:
1)
- нормальная подгруппа;2) подгруппа
вместе с каждым своим элементом содержит все ему сопряженные элементы, т.е. для всех ;3) подгруппа
совпадает с каждой своей сопряженной подгруппой, т.е. для всех .Лемма Пусть - подгруппа группы . Тогда:
1)
;2) если
и , то ;3)
- наибольшая подгруппа группы , в которой нормальна;4) если
, то . Обратно, если , то ;5)
для любого непустого подмножества группы .В каждой группе
тривиальные подгруппы (единичная подгруппа и сама группа ) являются нормальными подгруппами. Если в неединичной группе нет других нормальных подгрупп, то группа называется простой. Единичную группу считают непростой.Векторное пространство
над полем называется знакопеременным, если на нем задана знакопеременная билинейная форма , т. е. отображение со следующими свойствами:для всех
, , из и всех из . Отметим следствие этих соотношений: