第三同构定理:分两次压缩等于一次压缩
约 42 分钟
本课要解决的问题
若 N 包含在 H 中,先商掉 N 再商掉 H/N,与直接商掉 H 有何关系?
这不是先背名词再找用途。我们从一个确切问题出发,逐步抽出能够重复使用的数学结构。学完本课,你应能解释“为什么要这样定义”,并独立完成一个计算或证明。
概念建立
若 N◁G、H◁G 且 N≤H,则 H/N◁G/N,并有 (G/N)/(H/N)≅G/H。它说明分层压缩具有一致性,是多尺度建模与逐步降维的代数依据。
推导主线
定义 ψ:G/N→G/H, ψ(gN)=gH。因 N≤H,更换 gN 的代表元只会乘入 N 中元素,也属于 H,所以良定义。ψ 满射,核为所有 gN 满足 g∈H 的陪集,即 H/N;第一同构定理给出结论。
完整例题
在 Z₂₄ 中取 N=⟨12⟩={0,12}、H=⟨6⟩={0,6,12,18}。G/N 阶12,H/N 阶2,所以再次取商后阶6;直接 Z₂₄/H 的阶也为24/4=6。
严格边界
必须有 N≤H 且二者满足相应正规条件,否则 H/N 甚至不是 G/N 的子群。相同阶只做数值校验,不能代替同构映射与良定义证明。
课后闭环
在 Z₃₆ 中选择 N=⟨18⟩、H=⟨6⟩,分别完成两步商与一步商,写出自然映射并核对每层阶。
完成页面中的单选、多选和计算题。计算题要保留中间步骤;多选题漏选或多选均视为没有掌握定义。错误按“对象、运算、条件、推理、计算”标出第一处失误,隔一天遮住答案重做。
Practice
本课练习
先独立作答再提交;编程题会在隔离沙箱中真实编译、运行并对拍。