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Orbit-Stabilizer Theorem

定义 Definition

轨道-稳定子定理:在群 \(G\) 作用于集合 \(X\) 的情形下,对任意 \(x\in X\),有
\[ |G| = |\mathrm{Orb}(x)|\cdot|\mathrm{Stab}(x)| \] 其中 \(\mathrm{Orb}(x)=\{g\cdot x: g\in G\}\) 是 轨道,\(\mathrm{Stab}(x)=\{g\in G: g\cdot x=x\}\) 是 稳定子(也称稳定子子群)。该定理常用于计数与分类(例如计算轨道大小、证明某些集合上的对称性结论)。
(注:在无限群或无限集合上也有对应的“同构/指数”表述,不只限于有限情形。)

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈɔːrbɪt ˈsteɪbəˌlaɪzər ˈθiːərəm/

例句 Examples

We used the orbit-stabilizer theorem to find the size of the orbit.
我们用轨道-稳定子定理来求这个轨道的大小。

In the action of \(S_n\) on \(k\)-element subsets, the orbit-stabilizer theorem shows that the orbit size equals \(\frac{n!}{k!(n-k)!}\).
在对称群 \(S_n\) 作用于所有含 \(k\) 个元素的子集时,轨道-稳定子定理表明轨道大小等于 \(\frac{n!}{k!(n-k)!}\)。

词源 Etymology

该术语由三部分组成:orbit(轨道,来自拉丁语 orbita,意为“车辙/轨迹/圆周”)+ stabilizer(稳定子,源自 stable “稳定的”,在群论中指“使某元素保持不变的那些群元素所成的子群”)+ theorem(定理,来自希腊语 theōrēma “被观察到的结论”)。合在一起直观表达“轨道大小与稳定子大小之间的关系定理”。

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