Кіріспе

Математика тобы теориясының тұжырымдамасы
Математикада, әсіресе топ теориясында, G тобындағы H кіші тобының индексі – G тобындағы H-ның сол жақ косеттерінің саны, немесе эквивалентті түрде, G тобындағы H-ның оң жақ косеттерінің саны. Индекс [G:H] немесе (G:H) немесе |G:H| деп белгіленеді. G сол жақ косеттердің ажыратылған одағы болғандықтан және әрбір сол жақ косеттің мөлшері H-мен бірдей болғандықтан, индекс екі топтың ретімен мына формула арқылы байланысты:

[G:H] = |G| / |H|

(егер олардың кейбіреулері шексіз болса, шамаларды кардиналдық сандар ретінде қарастырыңыз). Осылайша индекс [G:H] G және H топтарының "салыстырмалы өлшемдерін" көрсетеді.

Мысалы, қосылу бойынша бүтін сандар тобы Z болсын, ал 2e бүтін сандардан тұратын H кіші тобы болсын. Онда H-ның Z-де екі косеті бар, атап айтқанда жұп сандар жиыны және тақ сандар жиыны, сондықтан индекс [Z:2Z] = 2. Жалпы алғанда, кез келген оң бүтін сан n үшін [Z:nZ] = n.

G шекті болғанда, формула |G| = |H| * [G:H] түрінде жазылуы мүмкін, және ол Лагранж теоремасын білдіреді, яғни |H| саны |G| санын бөледі. G шексіз болғанда, [G:H] нөлдік емес кардиналдық сан болып табылады, ол шекті немесе шексіз болуы мүмкін. Мысалы, [Z:2Z] = 2, бірақ [R:Q] шексіз. Егер N тобы G тобының қалыпты кіші тобы болса, онда [G:N] саны G/N үлестік тобының ретіне тең, өйткені G/N тобының негізгі жиыны G тобындағы N косеттерінің жиыны болып табылады.

шексіз индексі

Егер H-ның G-де шексіз көп косеттері болса, онда G-дегі H-ның индексі шексіз деп айтылады. Бұл жағдайда индекс, іс жүзінде, кардинал сан болып табылады. Мысалы, G-де H-ның косеттері саналатын болса, H-ның G-дегі индексі саналатын, ал саналмайтын болса, саналмайтын болады. H-ның индексі G-нің ретінен жоғары болмайды, бұл тривиальды кіші топ үшін немесе G-ден кіші кардиналдығы бар кез келген H кіші тобы үшін орындалады.

Мысалдар

Хиральдық октаэдрлік симметрияның O тобы 24 элементтен тұрады. Онда 8-ретті диэдрлік D4 кіші тобы бар (іс жүзінде оның үш түрі бар), ол O-да 3-індекске ие, оны H деп атаймыз. Бұл диэдрлік топта 4 мүшелі D2 кіші тобы бар, оны A деп атай аламыз. H-ның оң жақтан алынған кез келген коссетінің элементін A-ның элементімен оңнан көбейту H (Hca = Hc) сол коссетінің мүшесін береді. A тобы O-да нормальды. A-ның алты коссеті бар, олар S3 симметриялық тобының алты элементіне сәйкес келеді. A-ның кез келген коссетінің барлық элементтері H коссеттерінің бірдей орналасуын жасайды. Екінші жағынан, пиритоэдрлік симметрияның Th тобы да 24 мүшеден тұрады және 3-індекске ие кіші топ (бұл жолы ол D2h призмалық симметрия тобы, үш өлшемдегі нүктелік топтарға қараңыз), бірақ бұл жағдайда кіші топтың өзі нормальды кіші топ болып табылады. Белгілі бір коссеттің барлық мүшелері осы коссеттердің бірдей орналасуын жүзеге асырады, бірақ бұл жағдайда олар 6 мүшелі S3 симметриялық тобындағы 3 элементті алмастыратын топты ғана көрсетеді.