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Isomorphism theorems

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191: 1375: 3036:
Below we present four theorems, labelled A, B, C and D. They are often numbered as "First isomorphism theorem", "Second..." and so on; however, there is no universal agreement on the numbering. Here we give some examples of the group isomorphism theorems in the literature. Notice that these theorems
1210: 1087: 6965: 2976: 7455: 1370:{\displaystyle \operatorname {PGL} _{2}(\mathbb {C} ):=\operatorname {GL} _{2}\left(\mathbb {C} )/(\mathbb {C} ^{\times }\!I\right)\cong \operatorname {SL} _{2}(\mathbb {C} )/\{\pm I\}=:\operatorname {PSL} _{2}(\mathbb {C} )} 987: 2912: 2850: 2812: 6483: 2768: 1202: 958: 900: 7269: 6366: 7215: 2533: 2730: 2704: 7080: 5766: 2917: 5332: 5257: 5070: 4308: 4233: 4046: 3971: 3784: 3329: 2666: 2043: 1968: 1781: 1706: 1519: 7361: 7179: 7133: 6791: 6109: 5587: 4475: 6796: 1128: 5917: 2457: 2423: 2255: 6011: 3574: 3496: 6207: 5613: 4743: 6745: 6690: 5388: 4364: 2099: 656: 6591: 6533: 6157: 5873: 5792: 6655: 3520: 3455: 3408: 3361: 2625: 7021: 6993: 6619: 6083: 5823: 556: 2571: 2495: 616: 7331: 7289: 6386: 6295: 5847: 7712: 5645: 5553: 5416: 5185: 5157: 5126: 5098: 4689: 4661: 4571: 4392: 4161: 4133: 4102: 4074: 3899: 3871: 3840: 3812: 2323: 2127: 1896: 1868: 1837: 1809: 1634: 1606: 1575: 1547: 323: 827: 524: 458: 7153: 7107: 6765: 6719: 6553: 6503: 6406: 6315: 6275: 6255: 6235: 6055: 6035: 5961: 5941: 5731: 5685: 5665: 5525: 5505: 5485: 5465: 5445: 5300: 5280: 5225: 5205: 5038: 5018: 4631: 4611: 4591: 4543: 4523: 4503: 4441: 4421: 4276: 4256: 4201: 4181: 4014: 3994: 3939: 3919: 3752: 3732: 3540: 3432: 3381: 3297: 3277: 2591: 2295: 2275: 2221: 2201: 2181: 2011: 1991: 1936: 1916: 1749: 1729: 1674: 1654: 1487: 1467: 1443: 1423: 1403: 1148: 982: 804: 784: 764: 744: 724: 700: 680: 576: 501: 478: 428: 408: 388: 368: 348: 7366: 1082:{\displaystyle \mathbb {C} ^{\times }\!I=\left\{\left({\begin{smallmatrix}a&0\\0&a\end{smallmatrix}}\right):a\in \mathbb {C} ^{\times }\right\}} 2879: 2817: 7996: 7968: 7944: 7781: 7581: 7545: 7509: 2329: 2773: 185: 6411: 7897: 7688: 7561: 2914:. In an abelian category, all monomorphisms are also normal, and the diagram may be extended by a second short exact sequence 111: 2735: 1157: 8051: 8033: 916: 858: 8069: 7220: 5876: 40: 6320: 7188: 2865: 2971:{\displaystyle 0\rightarrow G/\operatorname {ker} f\rightarrow H\rightarrow \operatorname {coker} f\rightarrow 0} 2500: 530: 4750: 2709: 2683: 322: 4746: 2426: 2386: 435: 7026: 5739: 5305: 5230: 5043: 4281: 4206: 4019: 3944: 3757: 3302: 2637: 2016: 1941: 1754: 1679: 1492: 6960:{\displaystyle \Phi /\Psi =\{(_{\Psi },_{\Psi }):(a',a'')\in \Phi \}=_{\Psi }\circ \Phi \circ _{\Psi }^{-1}} 852: 848: 7955: 7340: 7158: 7112: 6770: 6088: 5558: 4446: 2378: 7861: 100: 1092: 5890: 2860:. In general, the existence of a right split does not imply the existence of a left split; but in an 2436: 2396: 2226: 7334: 5966: 5734: 4700: 3545: 3467: 2998: 2873: 2536: 2374: 910: 64: 7870: 7736: 6014: 5700: 5616: 4835: 4816: 4793: 4716: 3609: 3387: 3248: 2382: 246: 173: 153: 133: 125: 80: 72: 52: 7773: 6164: 5592: 4726: 7706: 7537: 6724: 6660: 5337: 4313: 3244: 3025: 2677: 2362: 2048: 621: 219: 129: 56: 6560: 6511: 6118: 5852: 5771: 5615:. This correspondence commutes with the processes of taking sums and intersections (i.e., is a 8047: 8029: 7992: 7964: 7940: 7893: 7777: 7694: 7684: 7577: 7541: 7505: 7501: 6627: 5825:
into an algebra of the same type by defining the operations via representatives; this will be
5795: 5711: 5696: 3505: 3440: 3393: 3346: 3332: 2596: 2468: 903: 269: 76: 6998: 6970: 6596: 6060: 5800: 2137:. The first four statements are often subsumed under Theorem D below, and referred to as the 535: 7765: 7569: 7529: 7525: 7493: 7182: 4801: 3458: 3340: 2861: 2550: 2474: 2346: 584: 227: 145: 121: 104: 91:
The isomorphism theorems were formulated in some generality for homomorphisms of modules by
24: 7294: 7274: 6371: 6280: 5832: 190: 7926: 7885: 7607: 4839: 4704: 3227: 2869: 2366: 2358: 2158: 1151: 235: 116: 5622: 5530: 5393: 5162: 5134: 5103: 5075: 4666: 4638: 4548: 4369: 4138: 4110: 4079: 4051: 3876: 3848: 3817: 3789: 2300: 2104: 1873: 1845: 1814: 1786: 1611: 1583: 1552: 1524: 7766: 2349:(also known as the butterfly lemma) is sometimes called the fourth isomorphism theorem. 809: 506: 440: 7530: 7450:{\displaystyle \alpha :\left\to \operatorname {Con} (A/\Phi ),\Psi \mapsto \Psi /\Phi } 7138: 7092: 6750: 6704: 6538: 6488: 6391: 6300: 6260: 6240: 6220: 6040: 6020: 5946: 5926: 5716: 5670: 5650: 5510: 5490: 5470: 5450: 5430: 5285: 5265: 5210: 5190: 5023: 5003: 4633: 4616: 4596: 4576: 4528: 4508: 4488: 4426: 4406: 4261: 4241: 4186: 4166: 3999: 3979: 3924: 3904: 3737: 3717: 3525: 3417: 3366: 3282: 3262: 2853: 2576: 2540: 2280: 2260: 2206: 2186: 2166: 1996: 1976: 1921: 1901: 1734: 1714: 1659: 1639: 1472: 1452: 1428: 1408: 1388: 1133: 967: 907: 789: 769: 749: 729: 709: 685: 665: 561: 486: 463: 413: 393: 373: 353: 333: 273: 8063: 7853: 7494: 7489: 4720: 3462: 3014: 2986: 2544: 149: 7873:, "Emmy Noether's 'Set Theoretic' Topology: From Dedekind to the rise of functors". 5920: 5826: 4712: 2370: 137: 92: 60: 44: 7568:. Graduate Texts in Mathematics 251. Vol. 251. Springer-Verlag London. p. 7. 5794:
considered as an algebra with componentwise operations. One can make the set of
2471:, all epimorphisms are normal). This is represented in the diagram by an object 7878: 1021: 961: 68: 20: 7858:
Abstrakter Aufbau der Idealtheorie in algebraischen Zahl- und Funktionenkörpern
3247:
are similar, with the notion of a normal subgroup replaced by the notion of an
2539:
running from the lower left to the upper right of the diagram. The use of the
97:
Abstrakter Aufbau der Idealtheorie in algebraischen Zahl- und Funktionenkörpern
7573: 6112: 3021: 2325:. Under this correspondence normal subgroups correspond to normal subgroups. 703: 292: 141: 79:, the isomorphism theorems can be generalized to the context of algebras and 7698: 4708: 4482: 48: 7825: 6209:, so one recovers the notion of kernel used in group theory in this case.) 2907:{\displaystyle \operatorname {im} \kappa \oplus \operatorname {im} \sigma } 2845:{\displaystyle \operatorname {im} \kappa \times \operatorname {im} \sigma } 7678: 3235:, as one of isomorphism theorems, but when included, it is the last one. 2425:. The diagram shows that every morphism in the category of groups has a 2390: 254: 136:
approach to the subject. Van der Waerden credited lectures by Noether on
7875:
The Architecture of Modern Mathematics: Essays in history and philosophy
326:
Diagram for theorem B4. The two quotient groups (dotted) are isomorphic.
3411: 36: 2807:{\displaystyle \rho \circ \kappa =\operatorname {id} _{{\text{ker}}f}} 4478: 7881:
and José Ferreirós), Oxford University Press (2006) pp. 211–35.
2257:
defines a bijective correspondence between the set of subgroups of
103:. Less general versions of these theorems can be found in work of 7683:. Richard M. Foote (Third ed.). Hoboken, NJ. pp. 97–98. 321: 189: 3225:
It is less common to include the Theorem D, usually known as the
6478:{\displaystyle ^{\Phi }=\{K\in A/\Phi :K\cap B\neq \emptyset \}} 156:
as the main references. The three isomorphism theorems, called
7914: 6159: 3168:
Fundamental homomorphism theorem or first isomorphism theorem
847:
An application of the second isomorphism theorem identifies
3041:
Comparison of the names of the group isomorphism theorems
2630:
If the sequence is right split (i.e., there is a morphism
2429:
in the category theoretical sense; the arbitrary morphism
7826:"Is there a general form of the correspondence theorem?" 4703:
are particularly simple, since it is possible to form a
2763:{\displaystyle \rho :G\rightarrow \operatorname {ker} f} 2365:
is (normal epi, mono)-factorizable; in other words, the
1197:{\displaystyle SN=\operatorname {GL} _{2}(\mathbb {C} )} 2535:(kernels are always monomorphisms), which complete the 953:{\displaystyle S=\operatorname {SL} _{2}(\mathbb {C} )} 895:{\displaystyle G=\operatorname {GL} _{2}(\mathbb {C} )} 2868:), left splits and right splits are equivalent by the 7369: 7343: 7297: 7277: 7223: 7191: 7161: 7141: 7115: 7095: 7029: 7001: 6973: 6799: 6773: 6753: 6727: 6707: 6663: 6630: 6599: 6563: 6541: 6514: 6491: 6485:
the collection of equivalence classes that intersect
6414: 6394: 6374: 6323: 6303: 6283: 6263: 6243: 6223: 6167: 6121: 6091: 6063: 6043: 6023: 5969: 5949: 5929: 5893: 5855: 5835: 5803: 5774: 5742: 5719: 5673: 5653: 5625: 5595: 5561: 5533: 5513: 5493: 5473: 5453: 5433: 5396: 5340: 5308: 5288: 5268: 5233: 5213: 5193: 5165: 5137: 5106: 5078: 5046: 5026: 5006: 4749:
vector spaces, all of these theorems follow from the
4729: 4669: 4641: 4619: 4599: 4579: 4551: 4531: 4511: 4491: 4449: 4429: 4409: 4372: 4316: 4284: 4264: 4244: 4209: 4189: 4169: 4141: 4113: 4082: 4054: 4022: 4002: 3982: 3947: 3927: 3907: 3879: 3851: 3820: 3792: 3760: 3740: 3720: 3548: 3528: 3508: 3470: 3443: 3420: 3396: 3369: 3349: 3305: 3285: 3265: 2920: 2882: 2820: 2776: 2738: 2712: 2686: 2640: 2599: 2579: 2553: 2503: 2477: 2439: 2399: 2303: 2283: 2263: 2229: 2209: 2189: 2169: 2107: 2051: 2019: 1999: 1979: 1944: 1924: 1904: 1876: 1848: 1817: 1789: 1757: 1737: 1717: 1682: 1662: 1642: 1614: 1586: 1555: 1527: 1495: 1475: 1455: 1431: 1411: 1391: 1213: 1160: 1136: 1095: 990: 970: 919: 861: 812: 792: 772: 752: 732: 712: 688: 668: 624: 587: 564: 538: 509: 489: 466: 443: 416: 396: 376: 356: 336: 144:
on algebra, as well as a seminar conducted by Artin,
7264:{\displaystyle \left\subseteq \operatorname {Con} A} 3020:
The third isomorphism theorem is generalized by the
7737:"An Introduction to the Theory of Field Extensions" 2133:The last statement is sometimes referred to as the 1204:. Then the second isomorphism theorem states that: 194:
Diagram of the fundamental theorem on homomorphisms
7449: 7355: 7325: 7283: 7263: 7209: 7173: 7147: 7127: 7101: 7074: 7015: 6987: 6959: 6785: 6759: 6739: 6713: 6684: 6649: 6613: 6585: 6547: 6527: 6497: 6477: 6400: 6380: 6360: 6309: 6289: 6269: 6249: 6229: 6201: 6151: 6103: 6077: 6049: 6029: 6005: 5955: 5935: 5911: 5867: 5841: 5817: 5786: 5760: 5725: 5679: 5659: 5639: 5607: 5581: 5547: 5519: 5499: 5479: 5459: 5439: 5410: 5382: 5326: 5294: 5274: 5251: 5219: 5199: 5179: 5151: 5120: 5092: 5064: 5032: 5012: 4737: 4683: 4655: 4625: 4605: 4585: 4565: 4537: 4517: 4497: 4469: 4435: 4415: 4386: 4358: 4302: 4270: 4250: 4227: 4195: 4175: 4155: 4127: 4096: 4068: 4040: 4008: 3988: 3965: 3933: 3913: 3893: 3865: 3834: 3806: 3778: 3746: 3726: 3568: 3534: 3514: 3490: 3449: 3426: 3402: 3375: 3355: 3323: 3291: 3271: 2970: 2906: 2844: 2806: 2762: 2724: 2698: 2660: 2619: 2585: 2565: 2527: 2489: 2451: 2417: 2357:The first isomorphism theorem can be expressed in 2317: 2289: 2269: 2249: 2215: 2195: 2175: 2121: 2093: 2037: 2005: 1985: 1962: 1930: 1910: 1890: 1862: 1831: 1803: 1775: 1743: 1723: 1700: 1668: 1648: 1628: 1600: 1569: 1541: 1513: 1481: 1461: 1437: 1417: 1397: 1369: 1196: 1142: 1122: 1081: 976: 952: 894: 821: 798: 778: 758: 738: 718: 694: 674: 650: 610: 570: 550: 518: 495: 472: 452: 422: 402: 382: 362: 342: 5487:. There is a bijection between the submodules of 2393:whose existence can be deduced from the morphism 1287: 1003: 172:We first present the isomorphism theorems of the 2732:. If it is left split (i.e., there exists some 6361:{\displaystyle \Phi _{B}=\Phi \cap (B\times B)} 4699:The statements of the isomorphism theorems for 2981:In the second isomorphism theorem, the product 2872:, and a right split is sufficient to produce a 7954:Burris, Stanley; Sankappanavar, H. P. (2012). 7363:, moreover it is a sublattice), then the map 7210:{\displaystyle \Phi \in \operatorname {Con} A} 3079:"often called the first isomorphism theorem" 8: 7935:Dummit, David S.; Foote, Richard M. (2004). 7764:Dummit, David S.; Foote, Richard M. (2004). 6902: 6814: 6472: 6434: 2543:convention saves us from having to draw the 1337: 1328: 1117: 1108: 8044:Algebra (Graduate Texts in Mathematics, 73) 7930:, vol. 1 (9 ed.), Springer-Verlag 2528:{\displaystyle \kappa :\ker f\rightarrow G} 164:when applied to groups, appear explicitly. 7711:: CS1 maint: location missing publisher ( 5699:, normal subgroups need to be replaced by 2725:{\displaystyle \operatorname {im} \sigma } 2699:{\displaystyle \operatorname {im} \kappa } 806:is still a normal subgroup of the product 7439: 7416: 7368: 7342: 7296: 7276: 7222: 7190: 7160: 7140: 7114: 7094: 7058: 7047: 7036: 7028: 7005: 7000: 6977: 6972: 6948: 6943: 6918: 6859: 6835: 6803: 6798: 6772: 6752: 6726: 6706: 6676: 6667: 6662: 6641: 6629: 6603: 6598: 6577: 6562: 6540: 6519: 6513: 6490: 6446: 6425: 6413: 6393: 6373: 6328: 6322: 6302: 6282: 6262: 6242: 6222: 6181: 6166: 6120: 6090: 6067: 6062: 6042: 6022: 5968: 5948: 5928: 5892: 5854: 5834: 5807: 5802: 5773: 5741: 5718: 5672: 5652: 5629: 5624: 5594: 5571: 5560: 5537: 5532: 5512: 5492: 5472: 5452: 5432: 5400: 5395: 5369: 5358: 5347: 5339: 5307: 5287: 5267: 5232: 5212: 5192: 5169: 5164: 5141: 5136: 5110: 5105: 5082: 5077: 5045: 5025: 5005: 4731: 4730: 4728: 4673: 4668: 4645: 4640: 4618: 4598: 4578: 4555: 4550: 4530: 4510: 4490: 4459: 4448: 4428: 4408: 4376: 4371: 4345: 4334: 4323: 4315: 4283: 4263: 4243: 4208: 4188: 4168: 4145: 4140: 4117: 4112: 4086: 4081: 4058: 4053: 4021: 4001: 3981: 3946: 3926: 3906: 3883: 3878: 3855: 3850: 3824: 3819: 3796: 3791: 3759: 3739: 3719: 3552: 3547: 3527: 3507: 3474: 3469: 3442: 3419: 3395: 3368: 3348: 3304: 3284: 3264: 2930: 2919: 2881: 2819: 2814:), then it must also be right split, and 2794: 2793: 2775: 2737: 2711: 2685: 2644: 2639: 2603: 2598: 2578: 2552: 2502: 2476: 2438: 2398: 2307: 2302: 2282: 2262: 2239: 2228: 2208: 2188: 2168: 2111: 2106: 2080: 2069: 2058: 2050: 2018: 1998: 1978: 1943: 1923: 1903: 1880: 1875: 1852: 1847: 1821: 1816: 1793: 1788: 1756: 1736: 1716: 1681: 1661: 1641: 1618: 1613: 1590: 1585: 1559: 1554: 1531: 1526: 1494: 1474: 1454: 1430: 1410: 1390: 1360: 1359: 1347: 1323: 1316: 1315: 1303: 1281: 1277: 1276: 1267: 1260: 1259: 1245: 1231: 1230: 1218: 1212: 1187: 1186: 1174: 1159: 1135: 1094: 1068: 1064: 1063: 1019: 997: 993: 992: 989: 969: 943: 942: 930: 918: 885: 884: 872: 860: 811: 791: 771: 751: 731: 711: 687: 667: 628: 623: 600: 586: 563: 537: 508: 488: 465: 442: 415: 395: 375: 355: 335: 7271:the set of all congruences that contain 7075:{\displaystyle (A/\Psi )/(\Phi /\Psi ).} 5761:{\displaystyle \Phi \subseteq A\times A} 3039: 2223:. The canonical projection homomorphism 7472: 7470: 7466: 5327:{\displaystyle T\subseteq S\subseteq M} 5252:{\displaystyle T\subseteq S\subseteq M} 5065:{\displaystyle T\subseteq S\subseteq M} 4303:{\displaystyle I\subseteq J\subseteq R} 4228:{\displaystyle I\subseteq J\subseteq R} 4041:{\displaystyle I\subseteq J\subseteq R} 3966:{\displaystyle I\subseteq A\subseteq R} 3779:{\displaystyle I\subseteq A\subseteq R} 3324:{\displaystyle \varphi :R\rightarrow S} 3028:and more general maps between objects. 2661:{\displaystyle G/\operatorname {ker} f} 2038:{\displaystyle N\subseteq K\subseteq G} 1963:{\displaystyle N\subseteq K\subseteq G} 1776:{\displaystyle N\subseteq K\subseteq G} 1701:{\displaystyle N\subseteq K\subseteq G} 1514:{\displaystyle N\subseteq K\subseteq G} 984:the normal subgroup of scalar matrices 7814:Burris and Sankappanavar (2012), p. 49 7805:Burris and Sankappanavar (2012), p. 37 7704: 4756:In the following, "module" will mean " 3185:Second or Diamond isomorphism theorem 51:. Versions of the theorems exist for 7892:, vol. 1 (2nd ed.), Dover, 7500:. American Mathematical Soc. p.  7356:{\displaystyle \operatorname {Con} A} 7174:{\displaystyle \operatorname {Con} A} 7128:{\displaystyle \operatorname {Con} A} 6115:. (Note that in the case of a group, 5619:between the lattice of submodules of 3087:Fundamental theorem of homomorphisms 3069:Fundamental theorem of homomorphisms 2328:This theorem is sometimes called the 832:This theorem is sometimes called the 662:Technically, it is not necessary for 39:that describe the relationship among 7: 6786:{\displaystyle \Psi \subseteq \Phi } 6104:{\displaystyle \operatorname {im} f} 5582:{\displaystyle A\leftrightarrow A/N} 4470:{\displaystyle A\leftrightarrow A/I} 3037:have analogs for rings and modules. 1811:has a normal subgroup isomorphic to 682:to be a normal subgroup, as long as 186:Fundamental theorem on homomorphisms 4745:) are special cases of these. For 3243:The statements of the theorems for 310:This theorem is usually called the 7444: 7436: 7430: 7421: 7381: 7303: 7278: 7229: 7192: 7063: 7055: 7041: 7010: 6982: 6944: 6927: 6919: 6899: 6860: 6836: 6808: 6800: 6780: 6774: 6734: 6728: 6673: 6642: 6608: 6578: 6516: 6469: 6451: 6426: 6375: 6337: 6325: 6284: 6072: 5970: 5836: 5812: 5743: 2297:and the set of (all) subgroups of 14: 7478:Theorems concerning homomorphisms 7217:is a congruence and we denote by 5875:. The resulting structure is the 5647:and the lattice of submodules of 5555:. The correspondence is given by 1123:{\displaystyle S\cap N=\{\pm I\}} 1020: 152:, and van der Waerden himself on 99:, which was published in 1927 in 8015:Grillet, Pierre Antoine (2007), 5912:{\displaystyle f:A\rightarrow B} 4711:. The isomorphism theorems for 2452:{\displaystyle \iota \circ \pi } 2418:{\displaystyle f:G\rightarrow H} 2250:{\displaystyle G\rightarrow G/N} 851:: for example, the group on the 107:and previous papers by Noether. 7989:Modern Algebra: An Introduction 7924:van der Waerden, B. I. (1994), 7796:Dummit and Foote (2004), p. 349 6006:{\displaystyle \Phi :f(x)=f(y)} 3569:{\displaystyle R/\ker \varphi } 3491:{\displaystyle R/\ker \varphi } 2385:in the margin, which shows the 8042:Hungerford, Thomas W. (1980), 7772:. Hoboken, NJ: Wiley. p.  7725:Scott (1964), secs 2.2 and 2.3 7433: 7424: 7410: 7401: 7135:the set of all congruences on 7066: 7052: 7044: 7030: 6940: 6933: 6915: 6908: 6893: 6871: 6865: 6856: 6844: 6832: 6820: 6817: 6638: 6631: 6574: 6567: 6422: 6415: 6355: 6343: 6190: 6171: 6146: 6140: 6131: 6125: 6000: 5994: 5985: 5979: 5903: 5565: 5377: 5363: 5355: 5341: 4453: 4353: 4339: 4331: 4317: 3315: 2962: 2950: 2944: 2924: 2748: 2519: 2409: 2233: 2088: 2074: 2066: 2052: 1364: 1356: 1320: 1312: 1272: 1264: 1235: 1227: 1191: 1183: 947: 939: 889: 881: 645: 633: 597: 588: 33:Noether's isomorphism theorems 16:Group of mathematical theorems 1: 8028:(2 ed.), Prentice Hall, 7957:A Course in Universal Algebra 7677:Dummit, David Steven (2004). 7667:Fraleigh (2003), Chap. 14, 34 7085:Theorem D (universal algebra) 6697:Theorem C (universal algebra) 6657:is isomorphic to the algebra 6213:Theorem B (universal algebra) 5883:Theorem A (universal algebra) 4760:-module" for some fixed ring 1549:has a subgroup isomorphic to 7476:Milne (2013), Chap. 1, sec. 6747:two congruence relations on 6202:{\displaystyle f(xy^{-1})=1} 5608:{\displaystyle A\supseteq N} 4738:{\displaystyle \mathbb {Z} } 4485:between the set of subrings 3135:Other convention per Grillet 2361:language by saying that the 766:is not a normal subgroup of 430:. Then the following hold: 7744:UChicago Department of Math 6740:{\displaystyle \Phi ,\Psi } 6685:{\displaystyle B/\Phi _{B}} 5768:that forms a subalgebra of 5383:{\displaystyle (M/T)/(S/T)} 5334:, then the quotient module 4545:and the set of subrings of 4359:{\displaystyle (R/I)/(J/I)} 3171:Second isomorphism theorem 3157:Second isomorphism theorem 3146:Second isomorphism theorem 3122:Second isomorphism theorem 3108:Second isomorphism theorem 3093:Second isomorphism theorem 2672:-preimage of itself), then 2381:. This is captured in the 2094:{\displaystyle (G/N)/(K/N)} 651:{\displaystyle S/(S\cap N)} 8086: 8024:Rotman, Joseph J. (2003), 8006:Knapp, Anthony W. (2016), 7496:Algebra: A Graduate Course 7457:is a lattice isomorphism. 6586:{\displaystyle \ ^{\Phi }} 3188:Third isomorphism theorem 3182:First isomorphism theorem 3174:Third isomorphism theorem 3160:Third isomorphism theorem 3154:First isomorphism theorem 3143:Third isomorphism theorem 3140:First isomorphism theorem 3125:First isomorphism theorem 3111:First isomorphism theorem 3090:First isomorphism theorem 3074:Second isomorphism theorem 2340:fourth isomorphism theorem 2156: 2147:fourth isomorphism theorem 2045:, then the quotient group 834:second isomorphism theorem 183: 114:published his influential 8010:(Digital second ed.) 7909:, Chapter II.3 p. 57 7830:Mathematics StackExchange 7596:Jacobson (2009), sec 1.10 7574:10.1007/978-1-84800-988-2 7185:ordered by inclusion. If 7109:be an algebra and denote 6528:{\displaystyle \Phi _{B}} 6152:{\displaystyle f(x)=f(y)} 5868:{\displaystyle A\times A} 5787:{\displaystyle A\times A} 4310:, then the quotient ring 3643: } is a subring of 3192: 3129: 3062: 3057: 3054: 3051: 3048: 3045: 3032:Note on numbers and names 3005:, while the intersection 2135:third isomorphism theorem 1898:for some normal subgroup 1842:Every normal subgroup of 312:first isomorphism theorem 7987:Durbin, John R. (2009). 7913:Milne, James S. (2013), 7649:Grillet (2007), sec. I 5 7630:essentially the same as 7566:The Finite Simple Groups 6650:{\displaystyle ^{\Phi }} 5963:, the relation given by 3515:{\displaystyle \varphi } 3450:{\displaystyle \varphi } 3403:{\displaystyle \varphi } 3356:{\displaystyle \varphi } 3130:Three numbered theorems 3084:van der Waerden, Durbin 2620:{\displaystyle G/\ker f} 2467:is an epimorphism (in a 1993:is a normal subgroup of 1731:is a normal subgroup of 849:projective linear groups 558:is a normal subgroup of 503:is a normal subgroup of 410:be a normal subgroup of 8026:Advanced Modern Algebra 7658:Rotman (2003), sec. 2.6 7016:{\displaystyle A/\Phi } 6988:{\displaystyle A/\Psi } 6614:{\displaystyle A/\Phi } 6078:{\displaystyle A/\Phi } 5818:{\displaystyle A/\Phi } 3205:Correspondence theorem 2680:of the normal subgroup 853:complex projective line 551:{\displaystyle S\cap N} 162:two laws of isomorphism 124:textbook that took the 8019:(2 ed.), Springer 7939:. Hoboken, NJ: Wiley. 7640:Knapp (2016), sec IV 2 7620:Durbin (2009), sec. 54 7451: 7357: 7327: 7285: 7265: 7211: 7175: 7149: 7129: 7103: 7076: 7017: 6989: 6961: 6787: 6761: 6741: 6715: 6686: 6651: 6615: 6587: 6549: 6529: 6499: 6479: 6402: 6382: 6362: 6311: 6291: 6271: 6251: 6231: 6203: 6153: 6105: 6079: 6051: 6031: 6007: 5957: 5937: 5913: 5869: 5843: 5819: 5788: 5762: 5727: 5695:To generalise this to 5681: 5661: 5641: 5609: 5583: 5549: 5527:and the submodules of 5521: 5501: 5481: 5461: 5441: 5412: 5384: 5328: 5296: 5276: 5253: 5221: 5201: 5181: 5153: 5122: 5094: 5066: 5034: 5014: 4951:The quotient modules ( 4739: 4685: 4657: 4627: 4607: 4593:(a subring containing 4587: 4567: 4539: 4519: 4499: 4471: 4437: 4417: 4388: 4360: 4304: 4272: 4252: 4229: 4197: 4177: 4157: 4129: 4098: 4070: 4042: 4010: 3990: 3967: 3935: 3915: 3895: 3867: 3836: 3808: 3780: 3748: 3728: 3570: 3536: 3516: 3492: 3451: 3428: 3404: 3377: 3357: 3325: 3293: 3273: 3233:correspondence theorem 2972: 2908: 2866:that of abelian groups 2846: 2808: 2764: 2726: 2700: 2662: 2621: 2587: 2567: 2566:{\displaystyle \ker f} 2529: 2491: 2490:{\displaystyle \ker f} 2463:is a monomorphism and 2453: 2419: 2331:correspondence theorem 2319: 2291: 2271: 2251: 2217: 2197: 2177: 2143:correspondence theorem 2123: 2095: 2039: 2007: 1987: 1964: 1932: 1912: 1892: 1864: 1833: 1805: 1777: 1745: 1725: 1702: 1670: 1650: 1630: 1602: 1571: 1543: 1515: 1483: 1463: 1439: 1419: 1399: 1371: 1198: 1144: 1124: 1083: 978: 954: 896: 823: 800: 780: 760: 740: 720: 696: 676: 652: 612: 611:{\displaystyle (SN)/N} 572: 552: 520: 497: 474: 454: 424: 404: 384: 364: 344: 327: 195: 7991:(6 ed.). Wiley. 7978:Scott, W. R. (1964), 7867:(1927) pp. 26–61 7862:Mathematische Annalen 7452: 7358: 7328: 7326:{\displaystyle \left} 7286: 7284:{\displaystyle \Phi } 7266: 7212: 7176: 7150: 7130: 7104: 7077: 7018: 6990: 6962: 6788: 6762: 6742: 6716: 6687: 6652: 6616: 6588: 6550: 6530: 6500: 6480: 6403: 6383: 6381:{\displaystyle \Phi } 6363: 6312: 6292: 6290:{\displaystyle \Phi } 6272: 6252: 6232: 6204: 6154: 6106: 6080: 6052: 6037:) is a congruence on 6032: 6008: 5958: 5938: 5923:. Then the image of 5914: 5870: 5844: 5842:{\displaystyle \Phi } 5820: 5789: 5763: 5728: 5682: 5662: 5642: 5610: 5584: 5550: 5522: 5502: 5482: 5462: 5442: 5413: 5385: 5329: 5297: 5277: 5254: 5222: 5202: 5182: 5154: 5123: 5095: 5067: 5035: 5015: 4881:be a module, and let 4740: 4686: 4658: 4628: 4608: 4588: 4568: 4540: 4520: 4500: 4472: 4443:. The correspondence 4438: 4418: 4389: 4361: 4305: 4273: 4253: 4230: 4198: 4178: 4158: 4130: 4099: 4071: 4043: 4011: 3991: 3968: 3936: 3916: 3896: 3868: 3837: 3809: 3781: 3749: 3729: 3571: 3537: 3517: 3493: 3452: 3429: 3405: 3378: 3358: 3326: 3294: 3274: 3213:Homomorphism theorem 3199:Homomorphism theorem 3119:Homomorphism theorem 2973: 2909: 2847: 2809: 2765: 2727: 2701: 2663: 2622: 2588: 2568: 2530: 2492: 2454: 2420: 2320: 2292: 2272: 2252: 2218: 2203:a normal subgroup of 2198: 2178: 2124: 2096: 2040: 2008: 1988: 1965: 1933: 1913: 1893: 1865: 1834: 1806: 1778: 1746: 1726: 1703: 1671: 1651: 1631: 1603: 1572: 1544: 1516: 1484: 1464: 1440: 1425:a normal subgroup of 1420: 1400: 1372: 1199: 1145: 1125: 1084: 979: 955: 897: 842:parallelogram theorem 824: 801: 781: 761: 741: 721: 702:is a subgroup of the 697: 677: 653: 613: 573: 553: 521: 498: 475: 455: 425: 405: 385: 365: 345: 325: 193: 101:Mathematische Annalen 8070:Isomorphism theorems 7735:Moy, Samuel (2022). 7367: 7341: 7295: 7275: 7221: 7189: 7159: 7139: 7113: 7093: 7027: 6999: 6971: 6797: 6771: 6751: 6725: 6705: 6661: 6628: 6597: 6561: 6539: 6512: 6489: 6412: 6392: 6372: 6321: 6301: 6281: 6261: 6241: 6221: 6165: 6119: 6089: 6061: 6041: 6021: 5967: 5947: 5927: 5891: 5853: 5833: 5801: 5772: 5740: 5735:equivalence relation 5717: 5701:congruence relations 5671: 5651: 5623: 5593: 5559: 5531: 5511: 5491: 5471: 5451: 5431: 5394: 5338: 5306: 5286: 5266: 5231: 5211: 5191: 5163: 5135: 5104: 5076: 5044: 5024: 5004: 4929:} is a submodule of 4780:be modules, and let 4751:rank–nullity theorem 4727: 4667: 4639: 4617: 4597: 4577: 4549: 4529: 4509: 4489: 4447: 4427: 4407: 4370: 4314: 4282: 4262: 4242: 4207: 4187: 4167: 4139: 4111: 4080: 4052: 4020: 4000: 3980: 3945: 3925: 3905: 3877: 3849: 3818: 3790: 3758: 3738: 3718: 3665:The quotient rings ( 3546: 3526: 3506: 3468: 3441: 3418: 3394: 3367: 3347: 3303: 3283: 3263: 3216:Isomorphism theorem 3202:Isomorphism theorem 2999:lattice of subgroups 2918: 2880: 2818: 2774: 2736: 2710: 2684: 2638: 2597: 2577: 2551: 2537:short exact sequence 2501: 2475: 2437: 2397: 2375:factorization system 2359:category theoretical 2301: 2281: 2261: 2227: 2207: 2187: 2167: 2105: 2049: 2017: 1997: 1977: 1942: 1922: 1902: 1874: 1846: 1815: 1787: 1755: 1735: 1715: 1680: 1660: 1640: 1612: 1584: 1553: 1525: 1493: 1473: 1453: 1429: 1409: 1389: 1211: 1158: 1134: 1093: 988: 968: 917: 859: 855:starts with setting 810: 790: 770: 750: 730: 710: 686: 666: 622: 585: 581:The quotient groups 562: 536: 507: 487: 464: 441: 414: 394: 374: 354: 334: 158:homomorphism theorem 112:B.L. van der Waerden 73:algebraic structures 29:isomorphism theorems 6967:is a congruence on 6956: 6593:is a subalgebra of 6535:is a congruence on 6277:, and a congruence 6057:, and the algebras 5943:is a subalgebra of 5849:is a subalgebra of 5796:equivalence classes 5640:{\displaystyle M/N} 5617:lattice isomorphism 5548:{\displaystyle M/N} 5423:Theorem D (modules) 5411:{\displaystyle M/S} 5187:for some submodule 5180:{\displaystyle S/T} 5152:{\displaystyle M/T} 5131:Every submodule of 5121:{\displaystyle M/T} 5093:{\displaystyle S/T} 4980:Theorem C (modules) 4873:Theorem B (modules) 4857:is surjective then 4794:module homomorphism 4768:Theorem A (modules) 4684:{\displaystyle R/I} 4656:{\displaystyle A/I} 4566:{\displaystyle R/I} 4387:{\displaystyle R/J} 4156:{\displaystyle J/I} 4128:{\displaystyle R/I} 4097:{\displaystyle R/I} 4069:{\displaystyle J/I} 3894:{\displaystyle A/I} 3866:{\displaystyle R/I} 3835:{\displaystyle R/I} 3807:{\displaystyle A/I} 3522:is surjective then 3179:Dummit & Foote 3063:No "third" theorem 3042: 2497:and a monomorphism 2383:commutative diagram 2367:normal epimorphisms 2318:{\displaystyle G/N} 2122:{\displaystyle G/K} 1891:{\displaystyle K/N} 1863:{\displaystyle G/N} 1832:{\displaystyle K/N} 1804:{\displaystyle G/N} 1629:{\displaystyle K/N} 1601:{\displaystyle G/N} 1570:{\displaystyle K/N} 1542:{\displaystyle G/N} 303: / ker( 279: / ker( 206:be groups, and let 110:Three years later, 7447: 7353: 7323: 7281: 7261: 7207: 7171: 7145: 7125: 7099: 7072: 7013: 6985: 6957: 6939: 6783: 6757: 6737: 6721:be an algebra and 6711: 6682: 6647: 6611: 6583: 6545: 6525: 6495: 6475: 6398: 6378: 6358: 6307: 6287: 6267: 6247: 6227: 6199: 6149: 6101: 6075: 6047: 6027: 6003: 5953: 5933: 5909: 5865: 5839: 5815: 5784: 5758: 5723: 5677: 5657: 5637: 5605: 5579: 5545: 5517: 5497: 5477: 5457: 5437: 5408: 5380: 5324: 5292: 5282:is a submodule of 5272: 5249: 5217: 5197: 5177: 5149: 5118: 5100:is a submodule of 5090: 5062: 5030: 5020:is a submodule of 5010: 4944:is a submodule of 4853:In particular, if 4823:is a submodule of 4808:is a submodule of 4747:finite-dimensional 4735: 4681: 4653: 4623: 4603: 4583: 4563: 4535: 4515: 4495: 4467: 4433: 4413: 4384: 4356: 4300: 4268: 4248: 4225: 4193: 4173: 4153: 4125: 4094: 4066: 4038: 4006: 3986: 3963: 3931: 3911: 3891: 3863: 3832: 3804: 3776: 3744: 3724: 3566: 3532: 3512: 3502:In particular, if 3488: 3447: 3424: 3400: 3373: 3353: 3321: 3299:be rings, and let 3289: 3269: 3040: 3026:abelian categories 2968: 2904: 2842: 2804: 2760: 2722: 2696: 2678:semidirect product 2658: 2617: 2583: 2563: 2525: 2487: 2449: 2415: 2363:category of groups 2315: 2287: 2267: 2247: 2213: 2193: 2173: 2153:Theorem D (groups) 2119: 2091: 2035: 2003: 1983: 1960: 1928: 1908: 1888: 1860: 1829: 1801: 1773: 1741: 1721: 1698: 1666: 1646: 1636:for some subgroup 1626: 1598: 1580:Every subgroup of 1567: 1539: 1511: 1479: 1459: 1435: 1415: 1395: 1381:Theorem C (groups) 1367: 1194: 1140: 1120: 1079: 1047: 1046: 974: 960:, the subgroup of 950: 906:2 × 2 892: 822:{\displaystyle SN} 819: 796: 776: 756: 736: 716: 692: 672: 648: 608: 568: 548: 519:{\displaystyle SN} 516: 493: 470: 453:{\displaystyle SN} 450: 420: 400: 380: 360: 340: 328: 318:Theorem B (groups) 287:In particular, if 196: 180:Theorem A (groups) 7998:978-0-470-38443-5 7970:978-0-9880552-0-9 7946:978-0-471-43334-7 7907:Universal algebra 7783:978-0-471-43334-7 7605:van der Waerden, 7583:978-1-4471-2527-3 7562:Wilson, Robert A. 7547:978-0-471-87731-8 7536:. 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Index

mathematics
abstract algebra
theorems
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modules
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Mathematische Annalen
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rings
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