Добрый день!
Дано следующее определение подгруппы порождённой подмножеством.
Цитата:
У свободной подгруппы
на множестве
есть следующее универсальное свойство: для любой группы
, для любой функции
существует только один гомоморфизм групп
такой, что
, где
- вложение
в
(
).
Далее, подгруппа
группы
определяется так: пользуясь универсальным свойством свободной группы на множестве
получаем, что для функции-вложения
существует гомоморфизм
такой, что
. Имеем: функция
определённая по закону
, где
- либо элемент множества
, либо его обратный, есть гомоморфизм групп. Тогда
. То есть подгруппа, порождённая подмножеством
в группе
, есть образ этого гомоморфизма
.
Далее, необходимо доказать, что группа
является конечно порождённой тогда и только тогда, когда существует сюръективный гомоморфизм
. Очевидно(из определений выше), что если группа конечно порождена, то существует сюръективный гомоморфизм
для некого конечного подмножества
. Допустим
. Тогда существует изоморфизм групп
. И, следовательно, существует сюръективный гомоморфизм
Как быть дальше? Осталось доказать, что если существует сюръективный гомоморфизм групп
, то существует сюръективный гомоморфизм групп
для некого конечного подмножества
, то есть группа
является конечно порождённой.
Думаю, что если существует сюръективный гомоморфизм
, то
, но как это доказать? Далеко не факт, что
, то есть не факт, что
.