Первая задача сформулирована сразу же после введения факторпространства и звучит так: "показать, что имеется взаимно однозначное соответствие фактор-пространства

по этой подгруппе и двумерной сферы,

"
взаимно однозначное соответствие=изоморфизму?
В данном случае рассматриваются пространства, а не группы, поэтому об изоморфизмах тут не говорят. Можно говорить о гомеоморфизме топологических пространств или диффеоморфизме гладких многообразий.
Не сильно понятно что за вложение и с чем его едят.

состоит из матриц размера

.

состоит из матриц размера

. Вообще говоря они друг с другом не связаны, для того, чтобы рассматривать факторпространство, надо указать, каким именно образом мы будем элементы

рассматривать как элементы

.
О пространстве орбит ничегоне знаю.
Я так привык называть факторпространство.
Да и фактор-групу понимаю как то же самое что и факторпространство
А вот это зря. Факторгруппа - это когда на факторпространстве есть групповая операция. Так бывает, если подгруппа, по которой берем фактор, нормальна.