若H、K是G的两个不同的指数为2的子群,则H、K、(H交K)都是G的正规子群,并且
(G/(H交K))/(H/(H交K))=G/H
从而G/(H交K)是四阶克莱因群,它有一个不同于H/(H交K)、K/(H交K)的指数为2的子群L。L在自然同态
G --> G/(H交K)
下的原像即为G的一个与H、K均不同的指数为2的子群。
不妨设该子群为H。
H有两个不同的左陪集,由于eH=He=H。
因此两个陪集一个为H,另一个为G-H。
任取a属于G,
1、若a属于H,则aH=Ha=H
2、若a属于G-H,则aH=Ha=G-H
因此H为正规子群,也就是不变子群
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