가해군(solvable group)
개요
정의
- 부분군으로 이루어진 타워\[G=G_0 \supset G_1 \supset G_2 \supset \cdots G_m\]
- 유한군이 다음 조건을 만족하는 부분군의 열을 가질 때, 가해군이라 한다
(1) \(G=G_0 \supset G_1 \supset G_2 \supset \cdots \supset G_m=\{\text{id}\}\)
(2) \(G_i/G_{i+1}\)는 순환군
거듭제곱근 체확장과의 관계
- 5차방정식과 근의 공식 을 군론의 측면에서 이해하기 위해 가장 중요한 정리
(정리)
체 F는 적당한 primitive n-th root of unity를 모두 가진다고 가정하자.
\(F\)의 거듭제곱근 체확장 \(K\)에 대하여 \(G=\text{Gal}(K/F)\)는 가해군이다.
(증명)
거듭제곱근 체확장(radical extension) 의 타워가 다음과 같이 주어졌다고 하자.
\(F=F_0 \subset F_1 \subset F_2 \subset \cdots \subset F_r=K\)
자연수 \(n_1,\cdots,n_r\)이 존재하여, \(a_1^{n_1}\in F\) 이고 \(1<i\leq r\)에 대하여 \(a_i^{n_i} \in F(a_1,a_2,\cdots,a_{i-1})\)
이 체확장의 타워로부터 \(G=\text{Gal}(K/F)\)의 부분군으로 이루어진 타워를 얻는다
\(G=G_0=\text{Gal}(K/F_{0}) \supset \text{Gal}(K/F_{1}) \supset \text{Gal}(K/F_{2}) \supset \cdots \supset \text{Gal}(K/F_{r})=\{\text{id}\}\)
\(G_i=\text{Gal}(K/F_{i})\)로 두자
갈루아 이론의 기본정리에 의하여, 다음을 얻는다
\(G_i/G_{i+1}=\text{Gal}(K/F_{i})/\text{Gal}(K/F_{i+1})\cong \text{Gal}(F_{i+1}/F_{i})\cong C_{n_i}\)
따라서 \(G=\text{Gal}(K/F)\)는 가해군이다. ■
역사
메모
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