also sei φ definiert über φ(g)=h⇔g.x0=x0.h.
Es ist zunächst φ(eG)=eH, da eG.x0=x0=x0.eH. Wegen der "Freiheit" von H ist das eH in der letzten Gleichung eindeutig und insbesondere φ(eG) damit wohl-definiert.
Seien g1,g2∈G gegeben. Wegen der Transitivität von H existieren h1,h2∈H mit g1.x0=x0.h1 und g2.x0=x0.h2.
Wegen der "Freiheit" von H sind diese eindeutig: Aus g.x0=x0.h=x0.h′ folgt x0=x0.(h′∘h−1). Die "Freiheit" impliziert nun eH=h′∘h−1 und folglich h=h′.
Nun kann man ausrechnen:
(g1∘g2).x0=g1.(g2.x0)
=g1.(x0.h2)=(g1.x0).h2=(x0.h1).h2=x0.(h1∘h2).
Dies impliziert
φ(g1∘g2)=h1∘h2=φ(g1)∘φ(g2).
und die gegebene Abbildung φ ist ein Homomorphismus.
Mister