命題 A を可換環とする。 B = A[X_1、...、X_n] を n 変数の多項式環とする。 G を集合 {1、...、n} 上の対称群(>>6)とする。 >>64より B は忠実(過去スレpart5の843)な G-集合(過去スレpart5の77)となる。 このとき、任意の f ∈ B に対して h = Σ[g ∈ O(f)] g は対称多項式(>>64)である。 ここで、O(f) = {σ(f); σ ∈ G} は f の軌道(過去スレpart5の92)である。
証明 H を f の安定化部分群(過去スレpart5の93)とする。 即ち H = {σ ∈ G;σ(f) = f} である。 G/H を G の H による左剰余類全体の集合とする。 σ_1、...、σ_m を G/H の完全代表系とする。 O(f) = {σ_1(f)、...、σ_m(f)} である。 よって、h = σ_1(f) + ...+ σ_m(f) である。 任意の τ ∈ G に対して τσ_1、...、τσ_m は G/H の完全代表系である。 よって、τh = τσ_1(f) + ...+ τσ_m(f) = σ_1(f) + ...+ σ_m(f) = h よって、h は対称多項式である。 証明終