1 第二章 有限群的表示理论 2 .1 概述 1、从一般意义上说,若群G 和群W 是同态的(严格地说,是 G 到 W 的同态),则两个群有结构相似性,我们称 W 是 G 的一个同态表示。 例如,任何 g 阶有限群12{,,,}gGAE AA,都与{1}W 同态。事实上,首先两个群之间有下列对应关系: 12,,,1fgA AA 其次,,ijA AG,都有 ()() ()1ijijf A Af A f A 因此,{1}W 是任何有限群的一个同态表示,这是群的最简单的表示。 又例如,24{ ,,,}xyHE Cm m与{1, 1}L 同态,所以 L 是 H 的同态表示 由于群和它的同态表示之间,元素有多对一的对应关系,因此同态表示又称非忠实表示。 2、更为有意义的是所谓同构表示。若群G 和群W 同构,则两个群有相同的结构,我们称 W 是 G 的一个同构表示(当然,也可以说 G 是 W 的一个同构表示)。由于群和它的同构表示之间,元素有一一对应的关系,因此同构表示又称忠实表示。 3、在表示理论中,特别有价值的是便于计算的表示,比如矩阵表示。也就是,用一个与有限群G 同构的矩阵群( )D G 作为群的一个表示。今后,我们所说的表示如未作特殊说明均指矩阵表示,简称表示。 2 .2 群的矩阵表示 首先,我们想要指出的是,任何一个群至少可以找到一个同构的矩阵群。例如: (1) 二阶群:由于所有的二阶群都是同构的(二阶循环群),因此,任何一个二阶群2{, }GEAA,有无数个与之同构的矩阵二阶群: 2 2( ){ ( )( ),( )}D GD EDAI D A; (2) 三阶群:三阶群是素数阶群,只有一种结构就是三阶循环群。因此,任何三阶群32{, ,}GEAA A,至少有一个与之同构的矩阵三阶循环群,例如: 1313102222( ){,,}0131312222D G (3) 234444{ ,,,,,,,}xyCE C C C m m 群和下列矩阵群同构: 23444( ){ ( ),(),(),(),(),(),(),()}xyD GD E D CD CD CD mD mDD 其中: 10( )01D E ,401()10D C 2410()01D C ,3401()10D C 10()01xD m ,10()01yD m 01()10D ,01()10D 当然,还可以找到其它与此群同构的矩阵群...