抽象代數學習筆記(8)迴圈群

2022-09-13 11:51:09 字數 952 閱讀 5172

抽象代數學習筆記(8)迴圈群

在講子群的時候,我們提出了生成子群的概念 \(\),特別的,如果 \(s=\,有=\)。根據這些,我們可以引出迴圈群的概念:

群\(g\)稱為迴圈群,如果有 \(g\in g\)使得\(g=\)。

其實之間說過的旋轉變換就可以以迴圈群的形式出現。比如:

\[g=\begin cos 120 & sin 120 \\ -sin 120 & cos 120 \end\quad

\]這樣 \(g,g^2,g^3\)在矩陣乘法下構成群。

上面舉的例子是乙個有限群,應該不難發現,這種迴圈群的特點是,生成元素與通過冪運算(在乘法群)得到的元素可以構成群。

上面的例子還有個特點,\(g^4=g,g^3=e\)。這是不少迴圈群的:

在迴圈群 \(g=\) 中,如果有不同的整數 \(r,k\)使得\(g^r=g^k\),則存在整數\(m\)使得:

如果對於任意不同的 \(r,k,g^r\neq g^k\),那麼 \(\) 是乙個無限群。

現在,根據是否存在不同的整數 \(r,k\) 使得\(g^r=g^k\),我們可以將迴圈群分為兩類。而這兩類迴圈群在結構上也具有各自的性質:

若存在不同的整數 \(r,k\) 使得\(g^r=g^k\),那麼 \(=\\}\),對任意的 \(1\le i。

若對任意不同的整數 \(r,k\) 使得\(g^r\neq g^k\),那麼 \(=\,g^,e,g,g^2,...\}\)

有時也將這兩條性質成為迴圈群結構定理。

比如整數在加法下構成的群,就有第二條性質陳述中的那種結構,而整數加法群可以寫成 \(<1>\),類似的例子還有很多,這兒就不一一舉出了。

下篇博文的主題是階數,它與有限迴圈群有些關係,大家可以考慮一下第一種迴圈群中 \(g^m=e\)這條性質。

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