同态与同构

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作者: 边城量子 ( shihezichen@live.cn )

同态 Homomorphism

  • 此概念一般对两个群而言, 一般指群和群之间的基于某种运算的映射关系
  • 定义:

设 (M,∗)(M, *) 和 (S,⋅)(S, \cdot) 是两个群, σ:M→S,∀a,b∈M,\sigma: M \rightarrow S, \forall a,b \in M, 有 σ(a∗b)=σ(a)⋅σ(b)\sigma(a*b) = \sigma(a) \cdot \sigma(b), 则称 σ\sigma 为 MM 到 SS 的同态或群映射

  • 举个简单的例子:
    • 设 (M,∗)(M,*) 定义为实数集合 RR 上的加法运算 ++ , 即 (R,+)(R,+)
    • 定义 σ\sigma 为某种线性运算, 如 σ(x)=10x\sigma(x) = 10x
    • 通过定义可知如下过程成立: σ(a∗b)=σ(a+b)=10(a+b)=10a+10b=σ(a)+σ(b)=σ(a)⋅σ(b)\sigma(a*b) = \sigma(a+b) = 10(a+b) = 10a + 10b = \sigma(a) + \sigma(b) = \sigma(a) \cdot \sigma(b)
    • 可知过程满足如上同态的定义, 因此称 σ\sigma 为 MM 到 MM 的同态
  • 推广
    • 如果 σ\sigma 是单射, 则称 σ\sigma 为单同态
    • 如果 σ\sigma 是满射, 则称 σ\sigma 为满同态, 也称 MM 和 SS 为同态
    • 如果 σ\sigma 是双射, 则称 σ\sigma 为同构, 记做 σ:M≈S\sigma: M \approx S
    • 如果 M=SM = S , 则称 σ\sigma 为自同构