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$S_3$の自己同型群

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S3の自己同型群を求めます.

S3の自己同型群はS3に同型である.

S3={e, (1 2), (1 3), (2 3), (1 2 3), (1 3 2)}である.
gS3に対しgに対応する内部自己同型をσgと表す.
σ(1 2)((1 3))=(2 3)
σ(1 2)((2 3))=(1 3)
σ(1 3)((1 2))=(2 3)
σ(1 3)((2 3))=(1 2)
σ(2 3)((1 2))=(1 3)
σ(2 3)((1 3))=(1 2)
よってS3の互換は内部自己同型の作用により{(1 2), (1 3), (2 3)}に互換を引き起こし, 全ての互換を尽くす. S3は互換で生成されるから自己同型はこれらの値で定まる.よって自己同型群はS3に同型である.

σ(1 2)((1 3))(1 3)12で置き換えたものになっていますが, これは一般の場合も同様です.例えば
σ(1 3 2)((1 2))=(1 3)では(1 2)において1を3に, 21に置き換えたものが値になっています.
知られている事実として, 対称群の自己同型群はn=6の場合を除いて内部自己同型群に一致します.

投稿日:20231231
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