
这个问题实际上可以推广为有关完全群的一般结果(不需要任何其他限制)
虽然上面的证明是简单且自然的,不过还是可以考虑把证明完整写出来:
注意 ,
是自然的
显然 是 的正规子群,下面证明 也是
考虑 ,得到 成立 ,假设 满足
得到 ,得到 ,即证
考虑 ,定义为
不难验证这是一个群嵌入,记其像集为
于是不难验证 是 的子群,且
当然,也可以使用
下面一个就比较显然了,根据 为群嵌入,可以直接得到:
于是这一点启发我们定义如下结果:
上面的观察不难看出,只要 是完全群,就满足 直积分解
对一切包含 的群 成立,并且此时 以及
特别地,可以得到只要 是群 的正规子群并且是完全群,则 存在正规补
也就是说此时 为群内直积,同构于外直积
注意到当 且 时, 均为完全群
于是如果此时 以及 ,其中 为某个给定的群,则只能
进一步,如果一个完全群 是群 的换位子群,则 必然成立
特别地当 且 时,不存在一个群的换位子群同构于
感兴趣的可以做一下 的情况,注意 为二阶循环群。
以上
