Group information
| Description: | $A_4$ | |
| Order: | \(12\)\(\medspace = 2^{2} \cdot 3 \) |
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| Exponent: | \(6\)\(\medspace = 2 \cdot 3 \) |
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| Automorphism group: | $S_4$, of order \(24\)\(\medspace = 2^{3} \cdot 3 \) |
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| Composition factors: | $C_2$ x 2, $C_3$ |
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| Derived length: | $2$ |
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This group is nonabelian, monomial (hence solvable), metabelian, and an A-group.
Group statistics
| Order | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|
| Elements | 1 | 3 | 8 | 12 |
| Conjugacy classes | 1 | 1 | 2 | 4 |
| Divisions | 1 | 1 | 1 | 3 |
| Autjugacy classes | 1 | 1 | 1 | 3 |
| Dimension | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|
| Irr. complex chars. | 3 | 0 | 1 | 4 |
| Irr. rational chars. | 1 | 1 | 1 | 3 |
Minimal presentations
| Permutation degree: | $4$ |
| Transitive degree: | $4$ |
| Rank: | $2$ |
| Inequivalent generating pairs: | $4$ |
Minimal degrees of faithful linear representations
| Over $\mathbb{C}$ | Over $\mathbb{R}$ | Over $\mathbb{Q}$ | |
|---|---|---|---|
| Irreducible | 3 | 3 | 3 |
| Arbitrary | 3 | 3 | 3 |
Constructions
| Groups of Lie type: | $\PSL(2,3)$, $\PSU(2,3)$, $\Omega(3,3)$, $\POmega(3,3)$, $\PSigmaL(2,3)$, $\AGL(1,4)$ | |||||||||
| Presentation: |
$\langle a, b, c \mid a^{3}=b^{2}=c^{2}=[b,c]=1, b^{a}=bc, c^{a}=b \rangle$
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| Permutation group: |
$\langle(2,4,3), (1,3)(2,4), (1,2)(3,4)\rangle$
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| Matrix group: | $\left\langle \left(\begin{array}{rrr} 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ -1 & 1 & -1 \end{array}\right), \left(\begin{array}{rrr} 0 & -1 & 0 \\ -1 & 0 & 0 \\ -1 & 1 & -1 \end{array}\right) \right\rangle \subseteq \GL_{3}(\Z)$ | |||||||||
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| $\left\langle \left(\begin{array}{rrr} 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \end{array}\right), \left(\begin{array}{rrr} 0 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \end{array}\right), \left(\begin{array}{rrr} 0 & 0 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 0 \end{array}\right) \right\rangle \subseteq \GL_{3}(\F_{2})$ | ||||||||||
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| Transitive group: | 4T4 | 6T4 | 12T4 | more information | ||||||
| Direct product: | not isomorphic to a non-trivial direct product | |||||||||
| Semidirect product: | $C_2^2$ $\,\rtimes\,$ $C_3$ | more information | ||||||||
| Trans. wreath product: | not isomorphic to a non-trivial transitive wreath product | |||||||||
Elements of the group are displayed as permutations of degree 4.
Homology
| Abelianization: | $C_{3} $ |
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| Schur multiplier: | $C_{2}$ |
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| Commutator length: | $1$ |
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Subgroups
There are 10 subgroups in 5 conjugacy classes, 3 normal, and all normal subgroups are characteristic.
Characteristic subgroups are shown in this color.
Special subgroups
| Center: | $Z \simeq$ $C_1$ | $G/Z \simeq$ $A_4$ |
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| Commutator: | $G' \simeq$ $C_2^2$ | $G/G' \simeq$ $C_3$ |
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| Frattini: | $\Phi \simeq$ $C_1$ | $G/\Phi \simeq$ $A_4$ |
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| Fitting: | $\operatorname{Fit} \simeq$ $C_2^2$ | $G/\operatorname{Fit} \simeq$ $C_3$ |
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| Radical: | $R \simeq$ $A_4$ | $G/R \simeq$ $C_1$ |
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| Socle: | $\operatorname{soc} \simeq$ $C_2^2$ | $G/\operatorname{soc} \simeq$ $C_3$ |
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| 2-Sylow subgroup: | $P_{ 2 } \simeq$ $C_2^2$ | ||
| 3-Sylow subgroup: | $P_{ 3 } \simeq$ $C_3$ |
Subgroup diagram and profile
To see subgroups sorted vertically by order instead, check this box.
Subgroup information
Click on a subgroup in the diagram to see information about it.
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Series
| Derived series | $A_4$ | $\rhd$ | $C_2^2$ | $\rhd$ | $C_1$ |
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| Chief series | $A_4$ | $\rhd$ | $C_2^2$ | $\rhd$ | $C_1$ |
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| Lower central series | $A_4$ | $\rhd$ | $C_2^2$ |
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| Upper central series | $C_1$ |
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Supergroups
This group is a maximal subgroup of 145 larger groups in the database.
This group is a maximal quotient of 119 larger groups in the database.
Character theory
Complex character table
| 1A | 2A | 3A1 | 3A-1 | ||
| Size | 1 | 3 | 4 | 4 | |
| 2 P | 1A | 1A | 3A-1 | 3A1 | |
| 3 P | 1A | 2A | 1A | 1A | |
| Type | |||||
| 12.3.1a | R | ||||
| 12.3.1b1 | C | ||||
| 12.3.1b2 | C | ||||
| 12.3.3a | R |
Rational character table
| 1A | 2A | 3A | ||
| Size | 1 | 3 | 8 | |
| 2 P | 1A | 1A | 3A | |
| 3 P | 1A | 2A | 1A | |
| 12.3.1a | ||||
| 12.3.1b | ||||
| 12.3.3a |
Additional information
This group arises in several ways: as the rotations of a regular tetrahedron, as the alternating group on four letters, as $\PSL_2(\mathbb{F}_3)$, as $\AGL_1(\mathbb{F}_4)$ and as the von Dyck group $D(2, 3, 3)$. As such, it is part of several families of simple groups, but it itself is not simple (the products of two $2$-cycles usually generate all of $A_n$, but this fails when $n=4$). It is also the smallest group where the converse of Lagrange's theorem does not hold, since it has no subgroup of order $6$.