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1、循环群与群同构离散数学代数结构南京大学计算机科学与技术系循环群与群同构循环群与生成元循环群的子群群的同构与同态无限循环群的同构群有限循环群的同构群(循环)群的直积2循环群与生成元3循环群与生成元(续)4循环群与生成元(续)5循环群与生成元(续)6循环群与生成元(续)7无限循环群的生成元8无限循环群的生成元(续) 9有限循环群的生成元10有限循环群的生成元(续)11有限循环群的生成元(续)12循环群的子群13幂自然成立循环群的子群(续)14循环群的子群(续)15群同构与同构映射16群同构与同构映射(续)任意两个三阶群同构1 2 31231 2 32 3 13 1 2*a b cabc1a 2b
2、3ca b cbc?caa b172个不同构的四阶群1 2 3 42 3 4 13 4 1 24 1 2 31 2 3 4 1 2 3 41 2 3 42 1 4 33 4 1 24 3 2 11 2 3 4 1 2 3 4四元循环群Klein四元群群同构与同构映射(续)18同态与同态映射19同态与同态映射(续)20同态与同态映射(续)21同态与同态映射(续)22无限循环群的同构群23有限循环群的同构群24循环群的同构群25群的直积给定两个群: (S, ), (T,*), 定义笛卡儿乘积ST上的运算如下: = (ST, )是群结合律: = 单位元素:逆元素: 的逆元素是 (其中: s, s-1
3、S, t, t-1T)26循环群的直积CmCnCmn iff m与n互质。其中Ck表示k阶循环群。若m与n互质,只需证明CmCn含有阶为mn的元素。(a,b)mn = e, 其中a,b分别是Cm和Cn的生成元素。若(a,b)k = e, k必是m,n的公倍数,因m与n互质,故k 是mn的倍数。所以,(a,b)的阶是mn。若CmCnCmn,则CmCn是循环群,设其生成元是(s,t), 则(s,t)的阶是mn, 若gcd(m,n)=k1, 则(s,t)mn/k =e, 这与(s,t)的阶是mn矛盾。注意:sm=e1, tn=e2,27欧拉函数(phi)如果m与n互质,则(m)(n) =(mn).28欧拉函数(phi)Cn中元素按其阶分类,d阶元素共有(d)个,d|n.(Euler定理)若正整数a与n互质,则小于
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