Teorema 14.3.3. Burnside.

Misalkan \(G\) adalah grup hingga yang beraksi pada suatu himpunan \(X\) dan misalkan \(k\) menyatakan banyaknya orbit \(X\text{.}\) Maka
\begin{equation*} k = \frac{1}{|G|} \sum_{g \in G} |X_g|\text{.} \end{equation*}

Bukti.

Kita meninjau semua titik tetap \(x\) dari semua unsur \(g \in G\text{;}\) artinya, kita meninjau semua \(g\) dan semua \(x\) sedemikian sehingga \(gx =x\text{.}\) Jika dipandang dari segi himpunan titik tetap, banyaknya semua \(g\) yang menetapkan \(x\) adalah
\begin{equation*} \sum_{g \in G} |X_g|\text{.} \end{equation*}
Namun, jika dipandang dari segi subgrup penstabil, bilangan ini adalah
\begin{equation*} \sum_{x \in X} |G_x|; \end{equation*}
jadi, \(\sum_{g \in G} |X_g| = \sum_{x \in X} |G_x|\text{.}\) Berdasarkan Lema 14.3.2,
\begin{equation*} \sum_{y \in {\mathcal O}_x} |G_y| = | {\mathcal O}_x| \cdot |G_x|\text{.} \end{equation*}
Berdasarkan Teorema 14.1.11 dan Teorema Lagrange, ekspresi ini sama dengan \(|G|\text{.}\) Dengan menjumlahkan atas semua \(k\) orbit yang berbeda, kita menyimpulkan bahwa
\begin{equation*} \sum_{g \in G} |X_g| = \sum_{x \in X} |G_x| = k \cdot |G|\text{.} \end{equation*}
Dalam Konteks