📜  证明循环群的每个子群都是循环的

📅  最后修改于: 2021-07-05 08:42:28             🧑  作者: Mango

证明 :
循环组的每个子组都是循环的。

循环组:
它是一个由单个元素生成的组,该元素称为该循环组的生成器,或者循环组G是其中每个元素都是该元素中特定元素g的幂的元素。也就是说,对于乘法组,对于某个整数n,G的每个元素都可以写成g n,对于加法组,可以写成g的某些整数n。因此,g是组G的生成器。

证明 :
让我们假设G是由ie G = {a}生成的循环基团。
如果另一组H等于G或H = {a},则显然H是循环的。
因此,令H为G的适当子集。因此,H的元素将为a的整数幂。
如果A S∈H,那么该的A S即逆;

a-s ∈ H

因此,H包含a的正整数和负整数幂。
现在,令m为最小正整数,使得

am ∈ H

然后,我们将证明:

H = { am }

即,H是循环的,由m生成。
t为H的任意元素。
通过除法算法,存在整数q和r,使得:

t = mq + r,    0 ≤ r 

现在,

am ∈ H 
⇢(am)q ∈ H 
⇢ amq ∈ H
⇢(amq)-1 ∈ H
⇢a-mq  ∈ H.

还,

at  ∈ H
a-mq  ∈ H ⇢ at a-mq  ∈ H
⇢ at-mq  ∈ H
⇢ ar  ∈ H.      (Since, r = t- mq)

现在m是最小的正整数,这样:

am ∈ H,      0 ≤ r 

因此,r必须等于0。
因此,

t = mq                    

所以,

at = amq =(am)q .

因此,每一个元素∈H是形式(一)的q。
因此,H是循环的,而m是H的生成。
因此,证明了环状基团(G)的每个子基团(在这种情况下为H)都是环状的。