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Fitting lemma

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341: 235: 1917: 1602: 971: 1269: 587: 894: 457: 815: 1396: 735: 1713: 1186: 1785: 243: 2028: 1984: 146: 1509: 1790: 621: 1317: 664: 488: 1081: 1013: 1448: 1422: 1039: 2096: 2072: 2052: 1939: 508: 384: 364: 1514: 899: 1191: 822: 740: 1324: 513: 669: 389: 2154: 17: 1607: 1086: 1718: 336:{\displaystyle \mathrm {ker} (f)\subseteq \mathrm {ker} (f^{2})\subseteq \mathrm {ker} (f^{3})\subseteq \ldots } 230:{\displaystyle \mathrm {im} (f)\supseteq \mathrm {im} (f^{2})\supseteq \mathrm {im} (f^{3})\supseteq \ldots } 1989: 1948: 1912:{\displaystyle x\in \mathrm {ker} (f^{k})+f^{k}(y)\subseteq \mathrm {ker} (f^{k})+\mathrm {im} (f^{k}).} 1453: 2177: 1274: 628: 1044: 976: 2172: 592: 462: 1942: 60: 1427: 1401: 1018: 98: 48: 8: 106: 2081: 2057: 2037: 1924: 493: 369: 349: 64: 52: 2150: 87: 366:
has finite length, both of these chains must eventually stabilize, so there is some
40: 2142: 2166: 76: 68: 36: 2075: 28: 113: 91: 1597:{\displaystyle f^{k}(x)\in \mathrm {im} (f^{k})=\mathrm {im} (f^{2k})} 2099: 136: 80: 966:{\displaystyle x\in \mathrm {ker} (f^{k})\cap \mathrm {im} (f^{k})} 101:. This is in fact a special case of the version above, since every 1264:{\displaystyle y\in \mathrm {ker} (f^{2k})=\mathrm {ker} (f^{k})} 889:{\displaystyle \mathrm {ker} (f^{k})\cap \mathrm {im} (f^{k})=0} 2078:. Depending on which of the two summands is zero, we find that 2054:
is indecomposable, one of those two summands must be equal to
810:{\displaystyle \mathrm {ker} (f^{2k})=\mathrm {ker} (f^{k}).} 1391:{\displaystyle \mathrm {ker} (f^{k})+\mathrm {im} (f^{k})=M} 582:{\displaystyle \mathrm {ker} (f^{m})=\mathrm {ker} (f^{m'})} 730:{\displaystyle \mathrm {im} (f^{2k})=\mathrm {im} (f^{k})} 452:{\displaystyle \mathrm {im} (f^{n})=\mathrm {im} (f^{n'})} 1708:{\displaystyle f^{k}(x-f^{k}(y))=f^{k}(x)-f^{2k}(y)=0} 2084: 2060: 2040: 1992: 1951: 1927: 1793: 1721: 1610: 1517: 1456: 1430: 1404: 1327: 1277: 1194: 1089: 1047: 1021: 979: 902: 825: 743: 672: 631: 595: 516: 496: 465: 392: 372: 352: 246: 149: 1181:{\displaystyle 0=f^{k}(x)=f^{k}(f^{k}(y))=f^{2k}(y)} 1780:{\displaystyle x-f^{k}(y)\in \mathrm {ker} (f^{k})} 2090: 2066: 2046: 2022: 1978: 1933: 1911: 1779: 1707: 1596: 1503: 1442: 1416: 1390: 1311: 1263: 1180: 1075: 1033: 1007: 965: 888: 809: 729: 658: 615: 581: 502: 482: 451: 378: 358: 335: 229: 127:To prove Fitting's lemma, we take an endomorphism 97:A version of Fitting's lemma is often used in the 2164: 638: 90:of every finite-length indecomposable module is 86:As an immediate consequence, we see that the 653: 641: 135:and consider the following two chains of 2141: 2117: 2030:. (This statement is also known as the 14: 2165: 2149:, vol. 2 (2nd ed.), Dover, 2023:{\displaystyle \mathrm {ker} (f^{k})} 1979:{\displaystyle \mathrm {im} (f^{k})} 112:can be viewed as a module over the 24: 2129:Jacobson (2009), p. 113–114. 2000: 1997: 1994: 1956: 1953: 1886: 1883: 1859: 1856: 1853: 1807: 1804: 1801: 1757: 1754: 1751: 1571: 1568: 1544: 1541: 1504:{\displaystyle f^{k}(x)=f^{2k}(y)} 1362: 1359: 1335: 1332: 1329: 1241: 1238: 1235: 1208: 1205: 1202: 943: 940: 916: 913: 910: 860: 857: 833: 830: 827: 784: 781: 778: 751: 748: 745: 707: 704: 677: 674: 554: 551: 548: 524: 521: 518: 424: 421: 397: 394: 307: 304: 301: 277: 274: 271: 254: 251: 248: 240:the second is the ascending chain 201: 198: 174: 171: 154: 151: 143:The first is the descending chain 25: 2189: 666:, and note that by construction 35:– named after the mathematician 99:representation theory of groups 2123: 2111: 2017: 2004: 1973: 1960: 1903: 1890: 1876: 1863: 1846: 1840: 1824: 1811: 1774: 1761: 1744: 1738: 1696: 1690: 1671: 1665: 1649: 1646: 1640: 1621: 1591: 1575: 1561: 1548: 1534: 1528: 1498: 1492: 1473: 1467: 1379: 1366: 1352: 1339: 1300: 1294: 1258: 1245: 1228: 1212: 1175: 1169: 1150: 1147: 1141: 1128: 1112: 1106: 1064: 1058: 1002: 996: 960: 947: 933: 920: 877: 864: 850: 837: 801: 788: 771: 755: 724: 711: 697: 681: 576: 558: 541: 528: 446: 428: 414: 401: 324: 311: 294: 281: 264: 258: 218: 205: 191: 178: 164: 158: 13: 1: 2135: 2120:, A lemma before Theorem 3.7. 2032:Fitting decomposition theorem 1312:{\displaystyle x=f^{k}(y)=0.} 659:{\displaystyle k=\max\{n,m\}} 105:-linear representation of a 7: 10: 2194: 2074:and the other must be the 1076:{\displaystyle f^{k}(x)=0} 1008:{\displaystyle x=f^{k}(y)} 39:– is a basic statement in 616:{\displaystyle m'\geq m.} 2105: 483:{\displaystyle n'\geq n} 122: 2092: 2068: 2048: 2024: 1980: 1935: 1913: 1781: 1709: 1598: 1505: 1444: 1443:{\displaystyle y\in M} 1418: 1417:{\displaystyle x\in M} 1392: 1313: 1265: 1182: 1077: 1035: 1034:{\displaystyle y\in M} 1009: 967: 890: 811: 731: 660: 617: 583: 504: 484: 453: 380: 360: 337: 231: 2093: 2069: 2049: 2025: 1981: 1936: 1914: 1782: 1710: 1599: 1506: 1445: 1419: 1393: 1314: 1266: 1183: 1078: 1036: 1010: 968: 891: 812: 732: 661: 618: 584: 505: 485: 454: 381: 361: 338: 232: 18:Fitting decomposition 2082: 2058: 2038: 1990: 1949: 1925: 1791: 1719: 1608: 1515: 1454: 1428: 1424:, there exists some 1402: 1325: 1275: 1192: 1087: 1045: 1019: 977: 900: 823: 741: 670: 629: 593: 514: 494: 463: 390: 370: 350: 244: 147: 2088: 2064: 2044: 2020: 1976: 1931: 1909: 1777: 1705: 1594: 1501: 1440: 1414: 1388: 1309: 1261: 1178: 1073: 1031: 1005: 963: 886: 807: 727: 656: 613: 579: 500: 480: 449: 376: 356: 333: 227: 2178:Lemmas in algebra 2156:978-0-486-47187-7 2091:{\displaystyle f} 2067:{\displaystyle M} 2047:{\displaystyle M} 1934:{\displaystyle M} 503:{\displaystyle m} 379:{\displaystyle n} 359:{\displaystyle M} 88:endomorphism ring 16:(Redirected from 2185: 2159: 2143:Jacobson, Nathan 2130: 2127: 2121: 2115: 2097: 2095: 2094: 2089: 2073: 2071: 2070: 2065: 2053: 2051: 2050: 2045: 2029: 2027: 2026: 2021: 2016: 2015: 2003: 1985: 1983: 1982: 1977: 1972: 1971: 1959: 1940: 1938: 1937: 1932: 1918: 1916: 1915: 1910: 1902: 1901: 1889: 1875: 1874: 1862: 1839: 1838: 1823: 1822: 1810: 1786: 1784: 1783: 1778: 1773: 1772: 1760: 1737: 1736: 1714: 1712: 1711: 1706: 1689: 1688: 1664: 1663: 1639: 1638: 1620: 1619: 1603: 1601: 1600: 1595: 1590: 1589: 1574: 1560: 1559: 1547: 1527: 1526: 1510: 1508: 1507: 1502: 1491: 1490: 1466: 1465: 1449: 1447: 1446: 1441: 1423: 1421: 1420: 1415: 1397: 1395: 1394: 1389: 1378: 1377: 1365: 1351: 1350: 1338: 1318: 1316: 1315: 1310: 1293: 1292: 1270: 1268: 1267: 1262: 1257: 1256: 1244: 1227: 1226: 1211: 1187: 1185: 1184: 1179: 1168: 1167: 1140: 1139: 1127: 1126: 1105: 1104: 1082: 1080: 1079: 1074: 1057: 1056: 1040: 1038: 1037: 1032: 1014: 1012: 1011: 1006: 995: 994: 972: 970: 969: 964: 959: 958: 946: 932: 931: 919: 896:. Indeed, every 895: 893: 892: 887: 876: 875: 863: 849: 848: 836: 816: 814: 813: 808: 800: 799: 787: 770: 769: 754: 736: 734: 733: 728: 723: 722: 710: 696: 695: 680: 665: 663: 662: 657: 622: 620: 619: 614: 603: 588: 586: 585: 580: 575: 574: 573: 557: 540: 539: 527: 509: 507: 506: 501: 489: 487: 486: 481: 473: 458: 456: 455: 450: 445: 444: 443: 427: 413: 412: 400: 385: 383: 382: 377: 365: 363: 362: 357: 342: 340: 339: 334: 323: 322: 310: 293: 292: 280: 257: 236: 234: 233: 228: 217: 216: 204: 190: 189: 177: 157: 41:abstract algebra 21: 2193: 2192: 2188: 2187: 2186: 2184: 2183: 2182: 2163: 2162: 2157: 2138: 2133: 2128: 2124: 2116: 2112: 2108: 2083: 2080: 2079: 2059: 2056: 2055: 2039: 2036: 2035: 2011: 2007: 1993: 1991: 1988: 1987: 1967: 1963: 1952: 1950: 1947: 1946: 1926: 1923: 1922: 1897: 1893: 1882: 1870: 1866: 1852: 1834: 1830: 1818: 1814: 1800: 1792: 1789: 1788: 1768: 1764: 1750: 1732: 1728: 1720: 1717: 1716: 1681: 1677: 1659: 1655: 1634: 1630: 1615: 1611: 1609: 1606: 1605: 1582: 1578: 1567: 1555: 1551: 1540: 1522: 1518: 1516: 1513: 1512: 1483: 1479: 1461: 1457: 1455: 1452: 1451: 1429: 1426: 1425: 1403: 1400: 1399: 1373: 1369: 1358: 1346: 1342: 1328: 1326: 1323: 1322: 1288: 1284: 1276: 1273: 1272: 1252: 1248: 1234: 1219: 1215: 1201: 1193: 1190: 1189: 1160: 1156: 1135: 1131: 1122: 1118: 1100: 1096: 1088: 1085: 1084: 1052: 1048: 1046: 1043: 1042: 1020: 1017: 1016: 990: 986: 978: 975: 974: 954: 950: 939: 927: 923: 909: 901: 898: 897: 871: 867: 856: 844: 840: 826: 824: 821: 820: 795: 791: 777: 762: 758: 744: 742: 739: 738: 718: 714: 703: 688: 684: 673: 671: 668: 667: 630: 627: 626: 596: 594: 591: 590: 566: 565: 561: 547: 535: 531: 517: 515: 512: 511: 495: 492: 491: 466: 464: 461: 460: 436: 435: 431: 420: 408: 404: 393: 391: 388: 387: 371: 368: 367: 351: 348: 347: 318: 314: 300: 288: 284: 270: 247: 245: 242: 241: 212: 208: 197: 185: 181: 170: 150: 148: 145: 144: 125: 63:and has finite 23: 22: 15: 12: 11: 5: 2191: 2181: 2180: 2175: 2161: 2160: 2155: 2137: 2134: 2132: 2131: 2122: 2109: 2107: 2104: 2102:or nilpotent. 2087: 2076:zero submodule 2063: 2043: 2019: 2014: 2010: 2006: 2002: 1999: 1996: 1975: 1970: 1966: 1962: 1958: 1955: 1930: 1921:Consequently, 1908: 1905: 1900: 1896: 1892: 1888: 1885: 1881: 1878: 1873: 1869: 1865: 1861: 1858: 1855: 1851: 1848: 1845: 1842: 1837: 1833: 1829: 1826: 1821: 1817: 1813: 1809: 1806: 1803: 1799: 1796: 1776: 1771: 1767: 1763: 1759: 1756: 1753: 1749: 1746: 1743: 1740: 1735: 1731: 1727: 1724: 1704: 1701: 1698: 1695: 1692: 1687: 1684: 1680: 1676: 1673: 1670: 1667: 1662: 1658: 1654: 1651: 1648: 1645: 1642: 1637: 1633: 1629: 1626: 1623: 1618: 1614: 1593: 1588: 1585: 1581: 1577: 1573: 1570: 1566: 1563: 1558: 1554: 1550: 1546: 1543: 1539: 1536: 1533: 1530: 1525: 1521: 1500: 1497: 1494: 1489: 1486: 1482: 1478: 1475: 1472: 1469: 1464: 1460: 1439: 1436: 1433: 1413: 1410: 1407: 1387: 1384: 1381: 1376: 1372: 1368: 1364: 1361: 1357: 1354: 1349: 1345: 1341: 1337: 1334: 1331: 1308: 1305: 1302: 1299: 1296: 1291: 1287: 1283: 1280: 1260: 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Index

Fitting decomposition
mathematics
Hans Fitting
abstract algebra
module
ring
indecomposable
length
endomorphism
automorphism
nilpotent
endomorphism ring
local
representation theory of groups
group
group algebra
submodules
direct sum
zero submodule
bijective
Jacobson 2009
Jacobson, Nathan
ISBN
978-0-486-47187-7
Categories
Module theory
Lemmas in algebra

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