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循环群

概念和性质

定义(循环子群):

  • G 是一个群,且 $$a \in G$$,则令以下集合称为由元素 a 生成的 G 的循环子群:

  • $$ = {a^n | n \in \mathbb{Z}}$$

  • PS:定理:<a> 是一个群,且是 G 的子群

定义(循环群):

  • G 是一个群,如果存在 $$a \in G$$ 使得 $$G = $$。则称 G 为循环群,而且称 a 为 G 的生成元。

定理:

  • 如果 G=<a> 是一个循环群,且 $$|G| = n$$,则当且仅当 $$gcd(k, n) = 1$$ 时,$$a^k$$ 是 G 的生成元。
  • 推论:n 阶循环群共有 $$\phi(n)$$ 个生成元。

定理:

  • 如果 G=<a> 是一个循环群,且 $$S \le G$$,则 S 必定是循环群,且如果 k 是使得 $$a^k \in S$$ 的最小正整数,则 $$a^k$$ 是 S 的生成元。
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