grupos topológicos

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INTRODUCCI ´ ON A LA TEOR ´ IA DE GRUPOS DE TRANSFORMACIONES TAREA II Grupos Topol´ ogicos 1. Sea G un grupo topol´ ogico con elemento identidad e. Demostrar que si U es una vecindad de e, entonces existe un vecindad abierta V de e que satisface: a ) V -1 = V (Simetr´ ıa). b ) VV U , donde V -1 = {v -1 |v V } y VV = {v 1 v 2 |v 1 ,v 2 V }. 2. Pruebe que si un grupo topol´ ogico G satisface el axioma de separabilidad T 1 , entonces tam- bi´ en satisface el axioma de separabilidad T 2 . 3. Demostrar que el centro de un grupo topol´ogico G es cerrado en G. Tambi´ en demostrar que un subgrupo discreto de G es cerrado en G. 4. Sea G un grupo topol´ ogico conexo y H un subgrupo normal discreto de G. Demostrar que H est´ a contenido en el centro de G. 5. Sea H un subgrupo cerrado de un grupo topol´ogico G. Demostrar que: Si G es conexo, entonces G/H es conexo. Si H y G/H son conexos, entonces G es conexo. 6. Sea H un subgrupo cerrado de un grupo topol´ogico G. Demostrar que: Si G es compacto y H es cerrado, entonces H es compacto. Si G es compacto, entonces G/H es compacto. Si G y G/H son compactos, entonces G es compacto. 7. Demostrar que como grupos topol´ ogicos, se tienen los siguientes isomorfismos: C * = R + × S 1 . 1

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Page 1: grupos topológicos

INTRODUCCION A LA TEORIA DE GRUPOS DE TRANSFORMACIONESTAREA II

Grupos Topologicos

1. Sea G un grupo topologico con elemento identidad e. Demostrar que si U es una vecindad de

e, entonces existe un vecindad abierta V de e que satisface:

a) V −1 = V (Simetrıa).

b) V V ⊆ U ,

donde V −1 = {v−1|v ∈ V } y V V = {v1v2|v1, v2 ∈ V }.

2. Pruebe que si un grupo topologico G satisface el axioma de separabilidad T1, entonces tam-

bien satisface el axioma de separabilidad T2.

3. Demostrar que el centro de un grupo topologico G es cerrado en G. Tambien demostrar que

un subgrupo discreto de G es cerrado en G.

4. Sea G un grupo topologico conexo y H un subgrupo normal discreto de G. Demostrar que H

esta contenido en el centro de G.

5. Sea H un subgrupo cerrado de un grupo topologico G. Demostrar que:

Si G es conexo, entonces G/H es conexo.

Si H y G/H son conexos, entonces G es conexo.

6. Sea H un subgrupo cerrado de un grupo topologico G. Demostrar que:

Si G es compacto y H es cerrado, entonces H es compacto.

Si G es compacto, entonces G/H es compacto.

Si G y G/H son compactos, entonces G es compacto.

7. Demostrar que como grupos topologicos, se tienen los siguientes isomorfismos:

C∗ ∼= R+ × S1.

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Page 2: grupos topológicos

2 INTRODUCCION A LA TEORIA DE GRUPOS DE TRANSFORMACIONES.- TAREA II

R/Z ∼= S1.

C∗/S1 ∼= R+.

GLn(R)/SLn(R) ∼= R∗.

Aquı, R+ denota el grupo topologico de los reales positivos y C∗ el grupo topologico de los

complejos distintos de cero, ambos con la operacion de multiplicacion.

8. Demostrar el tercer teorema de isomorfismo para grupos topologicos:

si H � G, L � G y H ≤ L, entonces (G/H)/(H/L) ∼= G/L.

Ramiro Carrillo–Catalan. Escuela de Ciencias , Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca.

Av. Universidad S/N, Ex-Hacienda de 5 Senores, Oaxaca de Juarez, Oax. C.P. 68120, MEXICO.

E-mail address: [email protected]