logo search
ответы на АИГ(экзамен)

10.Циклические группы.

В теории групп группа (G,∙ ) называется циклической, если она может быть порождена одним элементом a, то есть все её элементы являются степенями a .

Св-ва: Все циклические группы абелевы.Каждая конечная циклическая группа изоморфна группе   —   со сложением по модулю n (её также обозначают  ), а каждая бесконечная — изоморфна Z, группе целых чисел по сложению.В частности, для каждого натурального числа n существует единственная (с точностью до изоморфизма) циклическая группа порядка n.Каждая подгруппа циклической группы циклична.У циклической группы порядка n существует ровно φ(n) порождающих элементов, где φ — функция ЭйлераЕсли p — простое число, то любая группа порядка p циклическая и единственна с точностью до изоморфизма (это следует из теоремы Лагранжа).Прямое произведение двух циклических групп порядков n и m циклично тогда и только тогда, когда n и m взаимно просты.Например, Z12 изоморфна Z3 4 , но не изоморфна Z6 2.

Основная теорема о конечнопорождённых абелевых группах утверждает, что любая конечнопорождённая абелева группа единственным образом разлагается в прямое произведение примарных циклических групп. Примарной группой может быть циклическая группа Zpn, где p — простое число, или Z .Мультипликативная группа любого конечного поля является циклической (она порождается элементом поля наибольшего порядка).Кольцо эндоморфизмов группы Zn изоморфно кольцу Zn. При этом изоморфизме числу r соответствует эндоморфизм Zn, который сопоставляет элементу сумму r его экземпляров. Такое отображение будет биекцией, если и только если r взаимно просто с n, так что группа автоморфизмов Zn изоморфна  . Утверждение. Каждая подгруппа циклической группы циклична. Доказательство. Пусть G — циклическая группа и H — подгруппа группы G. Если группа G  тривиальна (состоит из одного элемента), то H=G  и H циклична. Если H  — тривиальная подгруппа (состоит из единичного элемента или совпадает со всей группой G), то H циклична. Далее в ходе доказательства будем считать, что G и H не являются тривиальными.