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Ich komme bei einer Aufgabe seit einer ganzen Weile einfach nicht mehr weiter, besser gesagt: mir fehlt gescheiter Ansatz, und hoffe, dass mir jemand dabei helfen kann.


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Die Aufgabe lautet folgendermaßen:

Sei U eine Untergruppe der Gruppe G.

Zeigen Sie:

U ist ein Normalteiler vonG, wenn G/U aus 2 Äquivalenzklassen besteht.



Ich weiß nicht so recht, wie ich die Aussage beweisen soll... Ich habe es mit folgendem Ansatz versucht, aber bin nicht so weit gekommen:



Ansatz

_______


Nach Voraussetzung besteht G/U aus zwei Äquivalenzklassen.

Also: $$G/U = \{[a]_{\sim}, [b]_{\sim} \; \vert \; a, b \in G \}$$,

wobei $$[a]_{\sim}, [b]_{\sim}$$ die Äquivalenzklassen bezüglich der Relation

$$a \sim b :\Leftrightarrow a^{-1} \circ b \in U$$ sind.



Zu zeigen:


$$g \circ U = U \circ g\quad \forall g \in G$$


 "$$\subseteq$$"

Sei x aus g o U

Dann lässt sich x darstellen als $$x = g \circ u$$. Offensichtlich ist auch $$x \in [g]_{\sim} = g \circ U$$



Nun weiß ich nicht mehr weiter, bzw. weiß ich nicht mal, ob mein Ansatz sinnvoll ist.



Kann mir da jemand helfen? Wäre für jede Hilfe sehr dankbar!

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Die disjunkten Zerlegungen in Links- bzw. Rechtsnebenklassen liefern

\(G=U \, \dot{\cup} \, gU\) und \(G=U\, \dot{\cup} \, Ug\), also

\(gU=G \,\backslash \, U=(U\, \dot{\cup}\, Ug)\; \backslash \; U=Ug\)

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