证明 1~5阶群都是Abel群

2025-03-05 22:18:2470 次浏览

最佳答案

素数阶群都是单群,从而都是循环群,也就是abel群。

只需要考虑非素数阶的群就行了。

也就是只要考虑四阶群就行了。

假设这个四阶群不是循环群,(是循环群必然是abel群了)那它有非平凡子群,子群必为2阶。

取群中两个非单位元a,b。

他们分别构成的循环群都是二阶,从而a*a=b*b=e e为单位元。

现在注意a*b必不属于a生成的循环群,否则要么a*b=a 推出b=e矛盾;要么a*b=a*a 推出b=a,矛盾;

类似的a*b也不属于b生成的循环群;从而a*b既不是a,也不是b,也不是e,从而是第四个元素。

类似的b*a既不属于a生成的循环群,也不属于b生成的循环群。

注意一共只有四个元素,所以a*b=b*a;也就是a,b可交换;

其他的元素都是a,b的乘积,所以也可交换。证毕。

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