This is the smallest nonabelian simple group, and as a consequence, the smallest nonsolvable group. The existence of number fields of degree $5$ with this group as their Galois groups implies the insolubility of the general quintic.
Group information
| Description: | $A_5$ | |
| Order: | \(60\)\(\medspace = 2^{2} \cdot 3 \cdot 5 \) |
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| Exponent: | \(30\)\(\medspace = 2 \cdot 3 \cdot 5 \) |
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| Automorphism group: | $S_5$, of order \(120\)\(\medspace = 2^{3} \cdot 3 \cdot 5 \) |
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| Composition factors: | $A_5$ |
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| Derived length: | $0$ |
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This group is nonabelian, simple (hence nonsolvable, perfect, quasisimple, and almost simple), and an A-group.
Group statistics
| Order | 1 | 2 | 3 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Elements | 1 | 15 | 20 | 24 | 60 |
| Conjugacy classes | 1 | 1 | 1 | 2 | 5 |
| Divisions | 1 | 1 | 1 | 1 | 4 |
| Autjugacy classes | 1 | 1 | 1 | 1 | 4 |
| Dimension | 1 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Irr. complex chars. | 1 | 2 | 1 | 1 | 0 | 5 |
| Irr. rational chars. | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 4 |
Minimal presentations
| Permutation degree: | $5$ |
| Transitive degree: | $5$ |
| Rank: | $2$ |
| Inequivalent generating pairs: | $19$ |
Minimal degrees of faithful linear representations
| Over $\mathbb{C}$ | Over $\mathbb{R}$ | Over $\mathbb{Q}$ | |
|---|---|---|---|
| Irreducible | 3 | 3 | 4 |
| Arbitrary | 3 | 3 | 4 |
Constructions
| Groups of Lie type: | $\SL(2,4)$, $\PSL(2,4)$, $\PSL(2,5)$, $\PGL(2,4)$, $\SO(3,4)$, $\SU(2,4)$, $\PSO(3,4)$, $\PSU(2,4)$, $\PSU(2,5)$, $\Orth(3,4)$, $\Omega(3,4)$, $\Omega(3,5)$, $\OmegaMinus(4,2)$, $\PO(3,4)$, $\PU(2,4)$, $\POmega(3,4)$, $\POmega(3,5)$, $\POmegaMinus(4,2)$, $\SpinMinus(4,2)$, $\GSU(2,4)$, $\PSigmaL(2,5)$ | |||||||||
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| Permutation group: |
$\langle(1,2,3,4,5), (1,2,3)\rangle$
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| Matrix group: | $\left\langle \left(\begin{array}{rrrr} 1 & 1 & 1 & 0 \\ 0 & -1 & -1 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 1 \end{array}\right), \left(\begin{array}{rrrr} 0 & 0 & 0 & 1 \\ 0 & -1 & -1 & -1 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ -1 & -1 & 0 & 0 \end{array}\right) \right\rangle \subseteq \GL_{4}(\Z)$ | |||||||||
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| $\left\langle \left(\begin{array}{rrr} 2 & 1 & 1 \\ 4 & 0 & 1 \\ 1 & 1 & 3 \end{array}\right), \left(\begin{array}{rrr} 1 & 1 & 4 \\ 2 & 0 & 4 \\ 2 & 1 & 3 \end{array}\right) \right\rangle \subseteq \GL_{3}(\F_{5})$ | ||||||||||
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| Transitive group: | 5T4 | 6T12 | 10T7 | 12T33 | all 7 | |||||
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| Direct product: | not isomorphic to a non-trivial direct product | |||||||||
| Semidirect product: | not isomorphic to a non-trivial semidirect product | |||||||||
| Trans. wreath product: | not isomorphic to a non-trivial transitive wreath product | |||||||||
Elements of the group are displayed as permutations of degree 5.
Homology
| Abelianization: | $C_1 $ |
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| Schur multiplier: | $C_{2}$ |
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| Commutator length: | $1$ |
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Subgroups
There are 59 subgroups in 9 conjugacy classes, 2 normal, and all normal subgroups are characteristic.
Characteristic subgroups are shown in this color.
Special subgroups
| Center: | $Z \simeq$ $C_1$ | $G/Z \simeq$ $A_5$ |
|
| Commutator: | $G' \simeq$ $A_5$ | $G/G' \simeq$ $C_1$ |
|
| Frattini: | $\Phi \simeq$ $C_1$ | $G/\Phi \simeq$ $A_5$ |
|
| Fitting: | $\operatorname{Fit} \simeq$ $C_1$ | $G/\operatorname{Fit} \simeq$ $A_5$ |
|
| Radical: | $R \simeq$ $C_1$ | $G/R \simeq$ $A_5$ |
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| Socle: | $\operatorname{soc} \simeq$ $A_5$ | $G/\operatorname{soc} \simeq$ $C_1$ |
|
| 2-Sylow subgroup: | $P_{ 2 } \simeq$ $C_2^2$ | ||
| 3-Sylow subgroup: | $P_{ 3 } \simeq$ $C_3$ | ||
| 5-Sylow subgroup: | $P_{ 5 } \simeq$ $C_5$ |
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 | $A_5$ |
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| Chief series | $A_5$ | $\rhd$ | $C_1$ |
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| Lower central series | $A_5$ |
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| Upper central series | $C_1$ |
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Supergroups
This group is a maximal subgroup of 167 larger groups in the database.
This group is a maximal quotient of 46 larger groups in the database.
Character theory
Complex character table
| 1A | 2A | 3A | 5A1 | 5A2 | ||
| Size | 1 | 15 | 20 | 12 | 12 | |
| 2 P | 1A | 1A | 3A | 5A2 | 5A1 | |
| 3 P | 1A | 2A | 1A | 5A2 | 5A1 | |
| 5 P | 1A | 2A | 3A | 1A | 1A | |
| Type | ||||||
| 60.5.1a | R | |||||
| 60.5.3a1 | R | |||||
| 60.5.3a2 | R | |||||
| 60.5.4a | R | |||||
| 60.5.5a | R |
Rational character table
| 1A | 2A | 3A | 5A | ||
| Size | 1 | 15 | 20 | 24 | |
| 2 P | 1A | 1A | 3A | 5A | |
| 3 P | 1A | 2A | 1A | 5A | |
| 5 P | 1A | 2A | 3A | 1A | |
| 60.5.1a | |||||
| 60.5.3a | |||||
| 60.5.4a | |||||
| 60.5.5a |
Additional information
This is the group of orientation-preserving symmetries of the icosahedron, or equivalently of its dual Platonic solid, the dodecahedron.