Sean a,b € G.
Por ser f un homomorfismo
(ab)f = af · bf =
como H es abeliano
= bf·af = (ba)f
Luego (ab)f = (ba)f para todo a,b € G
Vamos a demostrar Ker f es siempre un subgrupo normal
Sean a € Ker f y sea c € G
[c^(-1)·a·c]f = c^(-1)f · af · cf = c^(-1)f · 1 · cf = c^(-1)f · cf =
Ya vimos otra vez que c^(-1)f = (cf)^(-1) puesto que
1 = 1f = (c·c^-1)f = cf · c^(-1)f
multiplico por (cf)^(-1) a izquierdas
(cf)^(-1) ·1 = (cf)^(-1) · cf · c^(-1)f
(cf)^(-1) = c^(-1)f
por tanto el cálculo que habiamos dejado es
= (cf)^(-1) · cf = 1
es decir,
[c^(-1)·a·c]f = 1
Luego c^(-1)·a·c € Ker f
Y por tanto Ker f es un subgrupo normal.
·
Resumiendo, tenemos dos cosas hasta ahora
1) (ab)f = (ba)f para todo a,b € G
2) Ker f es un subgrupo normal.
Como N contiene a Ker f podemos hacer el grupo cociente K=N/Ker f
Sea n € N y sea a € G
[a^(-1)·n·a]f = [a^(-1)·a·n]f = nf
multiplico a izquierdas por (nf)^(-1)
(nf)^(-1) · [a^(-1)·n·a]f = 1
por lo dicho antes
n^(-1)f · [a^(-1)·n·a]f =1
por ser f homomorfismo
[n^(-1)·a^(-1)·n·a]f = 1
n^(-1)·a^(-1)·n·a € Ker f
Y como Kerf está incluido en N puedo multiplicar por n permaneciendo en N
n·n^(-1)·a^(-1)·n·a = a^(-1)·n·a € N
Luego hemos demostrado que para todo n de N y togo a de G se verifica
a^(-1)·n·a € N
Luego N es un grupo normal en G
------------------
Ahora me doy cuenta que no se ha necesitado que Kerf fuera un subgrupo normal yo pensaba que vendría bien pero cambié de estrategia, si quieres puedes quitar la demostración que hice de eso, yo lo dejo porque su trabajo me costó.
Saludos.
:
: