Omomorfismo di gruppi: differenze tra le versioni

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{{F|matematica|febbraio 2012}}
In [[matematica]], e più precisamente in [[algebra]], un '''omomorfismo di gruppi''' è un tipo di [[funzione (matematica)|funzione]] fra [[gruppo (matematica)|gruppi]] che ne preserva le [[operazione binaria|operazioni]]. Questo concetto identifica quindi quali sono le funzioni "interessanti" nella [[teoria dei gruppi]].
 
== Definizione ==
Dati due [[gruppo (matematica)|gruppi]] <math>(''G'', *\cdot)</math> e <math>(''H'', °\circ)</math>, una [[funzione (matematica)|funzione]] ''<math>f'' : ''G'' →\longrightarrow ''H''</math> è un '''omomorfismo''' se
:<math>f(a\cdot b)=f(a)\circ f(b)</math>
:''f''(''a'' * ''b'') = ''f''(''a'') ° ''f''(''b'') per ogni ''a'' e ''b'' appartenenti a ''G''.
per ogni <math>a</math> e <math>b</math> appartenenti a <math>G</math>.
 
La funzione ''<math>f''</math> è inoltre detta [[monomorfismo]] se è [[funzione iniettiva|iniettiva]], [[epimorfismo]] se è [[funzione suriettiva|suriettiva]] e ''[[isomorfismo]]'' se è [[corrispondenza biunivoca|biiettiva]].
L'insieme degli omomorfismi da ''G'' ad ''H'' si indica con Hom(''G'', ''H'').
 
La funzione ''f'' è inoltre detta [[monomorfismo]] se è [[funzione iniettiva|iniettiva]], [[epimorfismo]] se è [[funzione suriettiva|suriettiva]] e ''[[isomorfismo]]'' se è [[corrispondenza biunivoca|biiettiva]].
L'insieme degli omomorfismi da ''<math>G''</math> ad ''<math>H''</math> si indica con <math>\mathrm{Hom}(''G'', ''H'')</math>.
 
== Esempi ==
Dati due gruppi qualsiasi ''<math>G''</math> e ''<math>H''</math>, l''''omomorfismo banale''' ''<math>f'' : ''G''\longrightarrow → ''H''</math> è l'omomorfismo che assegna ad ogni elemento ''<math>g''</math> di ''<math>G''</math> l'[[elemento neutro]] ''f''(''g'') = ''e''<math>e_H</math> di ''<math>H''</math>. L'identità ''<math>\mathrm{id'' }: ''G''\longrightarrow → ''G''</math> è un altro esempio immediato; allo stesso modo, se <math>G</math> è un [[sottogruppo]] di <math>H</math>, l'inclusione <math>i:G\longrightarrow H</math> è un omomorfismo.
 
Il [[determinante]] di una matrice quadrata a coefficienti in un [[Campo_(matematica)|campo]] è, grazie al [[teorema di Binet]], un esempio di omomorfismo tra il gruppo delle [[matrice quadrata|matrici quadrate]] [[matrice invertibile|invertibili]] con l'operazione di [[prodotto tra matrici]] e il gruppo moltiplicativo degli elementi non nulli del campo.
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== Proprietà ==
* Dalla definizione si deduce subito che ''<math>f''</math> manda l'elemento neutro di ''<math>G''</math> nell'elemento neutro di ''<math>H''</math>. Si deduce inoltre che ''<math>f''(''a''<sup>^{-1</sup>}) = ''f''(''a'')<sup>^{-1}</supmath>. DiciamoDi conseguenza, si quindipuò dire che ''<math>f''</math> è ''"compatibile con la struttura di gruppo''", perché preserva elementi neutri ed inversi.
 
* Nel caso in cui ''<math>H''</math> sia un [[gruppo abeliano]], l'insieme <math>\mathrm{Hom}(''G'', ''H'')</math> può essere munito in modo naturale di una struttura di gruppo con l'operazione di moltiplicazione così definita: dati due omomorfismi ''<math>f''</math> e ''<math>g''</math>, la loro composizione ''<math>f''\ast * ''g''</math> è la funzione che manda ''<math>a''</math> in ''<math>f''(''a'')\circ * ''g''(''a'')</math>: si verifica che anche ''<math>f''\ast * ''g''</math> è un omomorfismo. Se anche <math>G</math> è abeliano, inoltre, anche <math>\mathrm{Hom}(G,H)</math> è abeliano.
 
* Il [[nucleo (matematica)|nucleo]] di <math>f</math> è definito come l'insieme di tutti gli elementi <math>a</math> di <math>G</math> tali che <math>f(a)</math> è l'elemento neutro di <math>H</math>. Esso è un [[sottogruppo normale]] di <math>G</math>; inoltre, ogni sottogruppo normale è il nucleo di un omomorfismo, ad esempio l'[[Gruppo quoziente|omomorfismo quoziente]] <math>G\longrightarrow G/H</math>.
* Il [[nucleo (matematica)|nucleo]] di ''f'' è un [[sottogruppo normale]] di ''G''.
 
* L'[[immagine (matematica)|immagine]] di ''<math>G''</math> tramite ''<math>f''</math> è un [[sottogruppo]] di ''<math>H''</math>, non necessariamente normale.
 
== Bibliografia ==
* Se ''G'' e ''H'' sono abeliani, il gruppo Hom(''G'', ''H'') è anch'esso abeliano.
* {{cita libro|nome = Michael|cognome = Artin| titolo = Algebra|editore = Bollati Boringhieri|anno = 1997|isbn = 88-339-5586-9}}
 
== Voci correlate ==
* [[gruppoGruppo (matematica)]]
* [[nucleoNucleo (matematica)]]
* [[Isomorfismo tra gruppi]]