Derivato di un gruppo

aram1
Studiando un esempio sui gruppi derivati mi sorgono tre dubbi:

1)Indicando con $G^{\prime}$ il derivato di un gruppo G, come potrei dimostrare che $(S_5)^{\prime} \subseteq A_5$? (dove $S_5$ e $A_5$ sono rispettivamente il gruppo di permutazioni su 5 oggetti e il suo sottogruppo delle permutazioni pari).
Cioè mi chiedo: $\forall \alpha,\beta \in S_5$ come mai $\alpha^{-1}\beta^{-1}\alpha\beta$(elemento generico del derivato del gruppo $S_5$) è certamente una permutazione pari?

2) $(S_5)^{\prime} \subseteq A_5$ assieme a $(S_5)^{\prime}$ normale in $S_5$ implica che $(S_5)^{\prime}$ normale in $A_5$?

3)Come si può vedere che $A_5$ è un gruppo semplice (cioè le sue uniche congruenze sono quelle banali, il che vale a dire, nei gruppi, che gli unici suoi sottogruppi normali sono l'identità e tutto $A_5$?

Grazie tante a chi riesce a rispondermi!

Risposte
1) Basta che ricordi che il segno di un prodotto di permutazioni è il prodotto dei segni e che ogni permutazione ha lo stesso segno della sua inversa.

2) Sì.

3) Un modo è dimostrare che nessuna unione di classi di coniugio di [tex]A_5[/tex] (che sia diversa da [tex]\{1\}[/tex] e da [tex]A_5[/tex]) ha cardinalità che divide [tex]|A_5|=60[/tex] (infatti ogni sottogruppo normale è unione di classi di coniugio). Uno questo lo fa a mano: elenca le cardinalità delle classi di coniugio e fa tutte le somme possibili.

PS: Coi tag "tex" il simbolo [tex]\unlhd[/tex] ha come codice \unlhd.

aram1
Grazie dell'aiuto, però, purtroppo non riesco a capire come possano valere le implicazioni della 2).
In quanto alla scrittura in LateX non ho capito perchè non mi prende il segno di sottogruppo normale (il triangolino sinistro) ;)

aram1
Credo di esserci, forse perchè $\forall \alpha \in (S_5)^{\prime} $ e $\forall \beta \in A_5$ se $\beta \alpha \beta^{-1} \in A_5$? Grazie Martino

In generale se [tex]K \leq H \leq G[/tex] e [tex]K[/tex] è normale in [tex]G[/tex] allora è anche normale in [tex]H[/tex]. Segue dalla definizione stessa di sottogruppo normale.

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