李群中帶有算術性質的一類離散子群。例如,實數域R中的整數全體Z;GL(n,R)中的GL(n,Z);SL(n<,R)中的SL(n,Z)等。令G=GL(n,R),Г=GL(n,Z),若GL(n,Q)的子群G′是與Г相稱的,則G′稱為GL(n,R)中的算術子群。所謂群H的子群H1與H2是相稱的,意即H1∩H2在H1及H2中的指數[H1:H1∩H2]與[H2:H1∩H2]都是有限的。相稱關系是個等價關系。設G是定義在有理數域Q上的線性代數群,GQ表G的Q有理點所成的子群,又令GZ=GQ∩GL(n,Z),若GQ的子群Г與GZ相稱,則Г稱為G的算術子群。這個性質是與G如何嵌入在GL(n,Q)中無關的。
如果Г 能同構於G的一個算術子群,則Г 稱為算術群。顯然,算術群中的有限指數的子群都是算術群。算術群是較為廣泛的一種群,諸如有限群、有限生成的交換群、無撓的有限生成冪零群以及有限生成的非交換自由群都是算術群;如果環R又是有限秩自由Z 模,那麼環R的所有單位所成的乘法群R+,都是算術群;特別地,代數數域K的整數環
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還有一類重要的算術群。自然同態ω:GL(n,Z)→GL(n,Z/qZ)下的核Kerω=Гq,稱主同餘子群,這裡ω是把任一n階整系數方陣(gij)映射到方陣(
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最早研究的算術群是SL(2,Z),稱為模群。設H是復數平面的上半平面,即H={z=x+iy∈C│y>0},矩陣
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參考書目
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M.S.Raghunathan,Discrete Subgroups of Lie Groups,Springer-Verlag,Berlin,1972.
G.A.Margulis,Arithmeticity of Irreducible lattices in Semi-Simple Groups of rank Greater Than1,Mir.,Moscow,1971.