Epimorphismus von der Symmetrischen Gruppe auf das Vorzeichen

1. Satz

Sei \(n > 1\) und \(\{-1,1\}\) die Gruppe bezüglich Multiplikation. Es existiert der Epimorphismus von der Symmetrischen Gruppe

\begin{align*} \mathrm{sgn}: S_n \rightarrow \{-1,1\} \end{align*}

mit \(\mathrm{sgn}(\tau) = -1\) für jede Transposition

2. Beweis

<beweis nicht besonders wichtig>

2.2. Wohldefiniert

Sei \(T = \{i,j\} \subseteq \{1,2,...,n\}\) mit $ i ≠ j$ Für \(\tau \in S_n\) sei

\begin{align*} Z_{\tau}(T) = \begin{cases} 1 & \mbox{if } \tau(i) \leq \tau(j) \\ -1 & \mbox{if } \tau(i) > \tau(j) \\ \end{cases} \end{align*} \begin{align*} \mathrm{sgn}(\tau) \coloneqq \prod_{T} Z_{\tau}(T) \in \{-1,1\} \end{align*}

Für \(\rho \in S_n, t = \{i,j\}\) setze \(\rho T = \{\rho(i),\rho(j)\}\)

Dann ist:

\begin{align*} Z_{\rho \tau}(T) = Z_{\tau} (\rho T) \cdot Z_{\rho}(T) \end{align*}

beweis durch fallunterscheidung

\begin{align*} \mathrm{sgn}(\rho \tau) = \prod_{T}^{} Z_{\rho T}(T) = \prod_{T}^{} Z_{T(\rho \tau)} \prod_{T}^{} Z_{\tau}(T) \end{align*}

2.2.1. Fallunterscheidung

  \(Z_{\rho}(T)\) \(Z_{\tau}(\rho T)\) \(Z_{\tau \rho}(T)\)
\(\rho(i) \leq \rho(j)\) und \(\tau(\rho(i)) \leq \tau(\rho(j))\) \(1\) \(1\) \(1\)
\(\rho(i) \leq \rho(j)\) und \(\tau(\rho(i)) > \tau(\rho(j))\) \(1\) \(-1\) \(-1\)
\(\rho(i) > \rho(j)\) und \(\tau(\rho(i)) \leq \tau(\rho(j))\) \(-1\) \(-1\) \(1\)
\(\rho(i) > \rho(j)\) und \(\tau(\rho(i)) > \tau(\rho(j))\) \(-1\) \(1\) \(-1\)

Date: nil

Author: Anton Zakrewski

Created: 2024-10-11 Fr 21:46