Isomorfismo entre un cociente del grupo dual y el dual de un subgrupo

En el Álgebra de Lang se da el siguiente corolario:

Corolario 9.3. Dejar A ser un grupo abeliano finito, B un subgrupo, A ¯ el grupo dual y k el conjunto de ϕ ϵ A ¯ tal que ϕ ( B ) =0. Entonces tenemos un isomorfismo natural de A ¯ / k con B ¯ .

El teorema anterior dice:

Teorema 9.2. Dejar A × A C ser un mapa bilineal de dos grupos abelianos en un grupo cíclico de orden metro . Dejar B , B ser sus respectivos núcleos a la izquierda ya la derecha. Asumir que A / B es finito Entonces A / B es finito, y A / B es isomorfo al grupo dual de A / B .

Entiendo por qué el teorema implica el corolario siempre que el núcleo derecho del mapa bilineal A ¯ × B C (dónde C es un grupo cíclico de orden metro y metro es un exponente de A ) definido por ( ϕ , b ) ϕ ( b ) es trivial Sin embargo, no entiendo por qué esto es (es decir, por qué para cada no identidad b ϵ B Hay alguna ϕ ϵ A ¯ tal que ϕ ( b ) no es la identidad en C ?)

escribir $A\times B$para A × B , en lugar de $A$$\times$$B$.

Respuestas (1)

Seguiré a Lang y usaré A para el dual.

Expresar A como producto directo de grupos cíclicos de orden prie power,

A Z pag 1 a 1 × × Z pag k a k ,
(como lo hizo Lang en la sección anterior; hubiera usado la descomposición en factores invariantes, pero no la vi en la sección). Tenga en cuenta que porque A es de exponente metro , pag i a i metro para todos i . Dejar π i : A Z pag i a i Sea la proyección canónica sobre el i th componente.

Si b B , b 0 , entonces existe i tal que π i ( b ) 0 . luego componiendo π i con una incrustación Z pag i a i Z metro (posible desde pag i a i metro , entonces Z metro tiene un subgrupo isomorfo a Z pag i a i ) produce un elemento de A eso no tiene b en su núcleo.