抽象代数习题
抽象代数期末考试试卷及答案

抽象代数试题一、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多选或未选均无分。
1、6阶有限群的任何子群一定不是( ).A、2阶B、3 阶C、4 阶D、 6 阶2、设G是群,G有( )个元素,则不能肯定G是交换群。
A、4个B、5个C、6个D、7个3、有限布尔代数的元素的个数一定等于( )。
A、偶数B、奇数C、4的倍数D、2的正整数次幂4、下列哪个偏序集构成有界格()A、(N,≤)B、(Z,≥)C、({2,3,4,6,12},|(整除关系))D、 (P(A),⊆)5、设S3={(1),(12),(13),(23),(123),(132)},那么,在S3中可以与(123)交换的所有元素有( )A、(1),(123),(132)B、12),(13),(23)C、(1),(123)D、S3中的所有元素二、填空题(本大题共10小题,每空3分,共30分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1、群的单位元是-———--——的,每个元素的逆元素是-----———的.2、如果f是A与A间的一一映射,a是A的一个元,则()[]=-aff1----—---—-。
3、区间[1,2]上的运算},{min baba=的单位元是--—-———.4、可换群G中|a|=6,|x|=8,则|ax|=—-————————。
5、环Z8的零因子有 --—-——-----—--——-——-———。
6、一个子群H的右、左陪集的个数——--———-——。
7、从同构的观点,每个群只能同构于他/它自己的—--—-----.8、无零因子环R中所有非零元的共同的加法阶数称为R的—-——-—-----。
9、设群G中元素a的阶为m,如果ea n=,那么m与n存在整除关系为-———-—-—.三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)1、用2种颜色的珠子做成有5颗珠子项链,问可做出多少种不同的项链?2、S 1,S 2是A 的子环,则S 1∩S 2也是子环。
抽象代数期末考试试卷及答案

抽象代数试题一、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1、6阶有限群的任何子群一定不是( )。
A、2阶B、3阶C、4阶D6阶2、设G是群,6有()个兀素,则不能肯定G是交换群。
A 4个B 、5个C 、6个D 、7个3、有限布尔代数的元素的个数一定等于( )。
A、偶数B奇数C、4的倍数D、2的正整数次幕4、下列哪个偏序集构成有界格( )A、(N, ) B 、(乙)C、({2,3,4,6,12},| (整除关系)) D (P(A),)5、设S3= {(1) , (12),(13),(23),(123),(132)},那么,在S3 中可以与(123) 交换的所有元素有()A (1),(123),(132)B 、12),(13),(23)C、⑴,(123) D 、S3中的所有元素二、填空题(本大题共10小题,每空3分,共30 分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1、群的单位元是---- 的,每个元素的逆元素是-------- 的。
2、如果f是A与A间的一一映射,a是A的一个元,贝卩f1fa ----------------------- ,3、区间[1,2]上的运算a b {min a,b}的单位元是 ------- 。
4、可换群G 中|a|=6,|x|=8, 则|ax|= ------------------------------ 。
5、环Z8的零因子有 -------------- 。
&一个子群H的右、左陪集的个数 -------- 。
7、从同构的观点,每个群只能同构于他/它自己的-------- 。
8、无零因子环R中所有非零元的共同的加法阶数称为R的 -------- 。
9、设群G中元素a的阶为m,如果a n e,那么m与n存在整除关系为---- <三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)1、用2种颜色的珠子做成有5 颗珠子项链,问可做出多少种不同的项链?2、S, S是A的子环,贝U Sin s也是子环。
抽象代数自选题

自选题目:1、设G 是一个群,证明:(1)在G 中,阶大于2的元素的个数一定是偶数;(2)在G 中,阶等于2的元素的个数与G 的阶有相反的奇偶性。
2、证明:6阶交换群是循环群3、设N G ≤,且[]:2,G N =证明N G 。
4、设M ,N 是群G 的正规子群,证明:(1)MN NM =;(2)MN 是G 的正规子群;(3)若{}MN ,.M N e M N N ⋂=∀∈∈那么与同构,且mn=nm,m M,n5、设p 是一个素数,G 是p 的方幂阶的群,试证G 的非正规子群的个数一定的p 的倍数。
6、证明148阶群G 不是单群。
7、设p 是素数,则2p 阶群G 是Abel 群。
8、设G 是2p q 阶群,p ,q 为不同素数。
证明:G 不是单群。
9、设1G ,2G 分别为1n ,2n 阶循环群,证明:1221G G n n ⇔ .10、若群中元素a 的阶为m ,元素b 的阶为n ,则当ab ba =且(),1m n =时,有 ab mn =,即ab a b =.11、设群中元素a 的阶为n ,证明()(),,s t a a s n t n =⇔=.12、设H ,G 是群的两个正规子群,且二者的交为{}e ,证明:H 与G 中的元素相乘时可换.13、设H 是包含在群G 的中心内的一个子群,证明:当G H 是循环群时,G 是交换群.14、证明:3n ≥时2n -个3轮换()()()123,12412n 是n A 的一组生成元。
15、证明:同构意义下,6阶群只有6 与3S .16、设p 为素数,证明:2p 阶群G 为Abel 群.17、若G 是由a , b 生成的群,且b ba 32a =e ,4,3==b a ,证明:G 为Abel 群。
18、设f :G →H 是群同态,若g 是G 的一个有限阶元。
试证: f(g)的阶整除g 的阶。
19、证明:任意一个群G ,都不能被它的两个真子群覆盖。
20、设M ◁G , N ◁G 。
抽象代数

近世代数练习题一、填空题1、设集合A={1,2,3,⋯,m},B={1,2,3,⋯,n},是正整数n m ,,集合B A ⨯含有 个元素。
2、设集合{},,,A e f m n =,{}ργβα,,,=B ,则集合A 到B 之间可以建立 个映射。
3、设集合A 含有m 个元素,则A 上的变换共有 个4、n 次对称群n S 的阶是 。
5、在模5的剩余类加群的子集{}]1[=A 生成的子群是 。
6、设R 是模2n (N N n ,∈为自然数集)的剩余类环,[]x R 中的多项式2x 在R 里有个根。
7、由13=x 的三个根对于普通乘法构成的群里,阶数大于2的元的个数是 。
8、一个 环是域。
9、设μ一个环R 的一个不等于R 的理想,如果除了R 和μ以外,没有包含μ的理想,那么μ叫作一个 。
10、若域F 的一个扩域E 的每一个元都是F 上的一个代数元,那么E 叫做F 的 。
二、选择题1、设集合{}3,2,1=A ,则下列集合A 上的变换不是一一映射的是( )。
332211:→→→τA 133221:→→→ρB 233221:→→→δC132231:→→→σD2、下列说法错误的是( )域是除环A域是整环B 可交换除环是域C可交换整环是域D3、在一个有限群里,阶数大于2的元的个数一定是( )。
奇数A 偶数B 0C 整数D4、下列环中不是除环的是( )整数集A 有理数集B 实数集C 复数集D5、设有理数域Q 上的一元多项式环[]x Q ,理想()()()=+++11352x xx ( )。
()1A()12+xB()135++x xC()2235+++x x xD6、对于实数的普通乘法,以下实数域R 的变换中同态满射的是( )αασ→:A2:αατ→Bααρ-→:C ααδ→:D7、设22⨯R是数域R 上的一切22⨯矩阵构成的集合,它对于矩阵的加法和乘法做成一个环,则以下矩阵可作为环22⨯R的零因子的是( )。
抽象代数复习题及答案

《抽象代数》试题及答案 本科一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案, 并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题3分)1. 设Q 是有理数集,规定f(x)=x +2;g(x)=2x +1,则(fg )(x)等于( B )A. 221x x ++B. 23x +C. 245x x ++D. 23x x ++2. 设f 是A 到B 的单射,g 是B 到C 的单射,则gf 是A 到C 的 ( A )A. 单射B. 满射C. 双射D. 可逆映射3. 设 S 3 = {(1),(1 2),(1 3),(2 3),(1 2 3),(1 3 2)},则S 3中与元素(1 32)不能交换的元的个数是( C )。
A. 1B. 2C. 3D. 44. 在整数环Z 中,可逆元的个数是( B )。
A. 1个B. 2个C. 4个D. 无限个5. 剩余类环Z 10的子环有( B )。
A. 3个B. 4个C. 5个D. 6个 6. 设G 是有限群,a ∈G, 且a 的阶|a|=12, 则G 中元素8a 的阶为( B )A . 2 B. 3 C. 6 D. 97.设G 是有限群,对任意a,b ∈G ,以下结论正确的是( A ) A. 111)(---=a b ab B. b 的阶不一定整除G 的阶C. G 的单位元不唯一D. G 中消去律不成立8. 设G 是循环群,则以下结论不正确...的是( A ) A. G 的商群不是循环群 B. G 的任何子群都是正规子群 C. G 是交换群 D. G 的任何子群都是循环群9. 设集合 A={a,b,c}, 以下A ⨯A 的子集为等价关系的是( C )A. 1R = {(a,a),(a,b),(a,c),(b,b)}B. 2R = {(a,a),(a,b),(b,b),(c,b),(c,c)}C. 3R = {(a,a),(b,b),(c,c),(b,c),(c,b)}D. 4R = {(a,a),(a,b),(b,a),(b,b),(b,c),(c,b)}10. 设f 是A 到B 的满射,g 是B 到C 的满射,则gf 是A 到C 的 ( B )A. 单射B. 满射C. 双射D. 可逆映射11. 设 S 3 = {(1),(1 2),(1 3),(2 3),(1 2 3),(1 3 2)},则S 3中与元素(1 2)能交换的元的个数是( B )。
大三数学抽象代数精选题目

大三数学抽象代数精选题目一、群论1. 给定一个群G,证明其单位元素是唯一的。
证明:设e和e'都是群G的单位元素,即对任意的g∈G,有eg=ge=g和e'g=ge'=g。
则有:e=g⁻¹g= (e'g⁻¹)g=e'(g⁻¹g)=e'。
因此,群G的单位元素是唯一的。
2. 设G是一个群,证明:G中任意元素的逆元素也在G中。
证明:设g∈G,由群的定义可知,存在一个元素g'∈G使得gg'=g'g=e (其中e为群G的单位元素)。
因此,g'是g的逆元素。
由此可见,G中任意元素的逆元素也在G中。
二、环论1. 证明:对于任意整数n,Zn(整数环Z中模n的剩余类)构成一个环。
证明:(1)封闭性:对于任意的a、b∈Zn,a=b(mod n),即a与b同余(mod n),那么a+b和ab与b+a(mod n)以及ab(mod n)也是模n的剩余类,因此Zn对于加法和乘法运算均封闭。
(2)结合律:由于Zn对于加法和乘法运算均封闭,结合性显然成立。
(3)加法单位元:对于任意的a∈Zn,a+0=a=0+a(mod n),其中0为模n的零元。
(4)加法逆元:对于任意的a∈Zn,存在一个元素b∈Zn使得a+b=b+a=0(mod n),即b为a的加法逆元。
(5)乘法单位元:对于任意的a∈Zn,a×1=a=1×a(mod n),其中1为模n的单位元。
(6)乘法交换律:由于Zn对于乘法运算封闭,交换律显然成立。
综上所述,Zn构成一个环。
2. 证明:交换环中存在无零因子的元素。
证明:设R是一个交换环,如果存在a、b∈R且ab=0,则可以得出结论a=0或b=0。
首先,如果a≠0,则对于任意的r∈R,有ra≠0(否则,若存在r∈R 使得ra=0,则可得ra=r(ab)=(ra)b=0,与假设矛盾),那么有ra=b(ab)=0,即b=0。
抽象代数期末考试试卷及答案

抽象代数试题一、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1、6阶有限群的任何子群一定不是( ).A、2阶B、3 阶C、4 阶D、 6 阶2、设G是群,G有( )个元素,则不能肯定G是交换群。
A、4个B、5个C、6个D、7个3、有限布尔代数的元素的个数一定等于( ).A、偶数B、奇数 C、4的倍数 D、2的正整数次幂4、下列哪个偏序集构成有界格( )A、(N,≤) B、(Z,≥)C、({2,3,4,6,12},|(整除关系))D、 (P(A),⊆)5、设S3={(1),(12),(13),(23),(123),(132)},那么,在S3中可以与(123)交换的所有元素有( )A、(1),(123),(132)B、12),(13),(23)C、(1),(123)D、S3中的所有元素二、填空题(本大题共10小题,每空3分,共30分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1、群的单位元是--—---——的,每个元素的逆元素是—-—-—--—的。
2、如果f是A与A间的一一映射,a是A的一个元,则()[]=-aff1-———-———-—.3、区间[1,2]上的运算},{min baba=的单位元是-—--——-。
4、可换群G中|a|=6,|x|=8,则|ax|=—-—-——-———。
5、环Z8的零因子有—--———-———-—--————---—-。
6、一个子群H的右、左陪集的个数—--—-——--—。
7、从同构的观点,每个群只能同构于他/它自己的———-——-—-。
8、无零因子环R中所有非零元的共同的加法阶数称为R的—-—--————-—。
9、设群G 中元素a 的阶为m ,如果e a n=,那么m 与n 存在整除关系为——---—--.三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)1、用2种颜色的珠子做成有5颗珠子项链,问可做出多少种不同的项链?2、S 1,S 2是A 的子环,则S 1∩S 2也是子环。
抽象代数习题精选精解

抽象代数习题精选精解抽象代数是数学中的一个分支,研究的是抽象的代数结构及其属性。
这里列举一些抽象代数习题,希望对于初学者来说有所帮助。
一、环与域1. 求证:整数环中有无限多个素元。
解答:先定义若 $p$ 是素数,则 $p$ 是一个整数环中的素元。
现在假设整数环中只有有限个素元 $p_1,p_2,\ldots,p_n$。
令$P=p_1p_2\cdots p_n + 1$,则 $P$ 不是素数,且 $P$ 是整数环中的元素。
根据算术基本定理,$P$ 可以表示为若干素元的积,但由于 $P$ 不是素数,所以 $P$ 不能表示为 $p_1,p_2,\ldots,p_n$ 的积。
这就与 $p_1,p_2,\ldots,p_n$ 是整数环中所有的素元矛盾了。
所以整数环中有无限多个素元。
2. 证明:有限域的元素个数必须是素数幂。
解答:设 $F$ 是一个有限域,则 $F$ 必须有一个加法单位元$0$ 和一个乘法单位元 $1$。
$F$ 的乘法群是一个阶数为 $q-1$ 的循环群,其中 $q$ 是 $F$ 中的元素个数。
由于 $q-1$ 是素数幂,所以 $q$ 必须是素数幂。
也就是说,有限域的元素个数必须是素数幂。
二、群1. 证明:任何一个群都存在唯一的单位元。
解答:设 $G$ 是一个群,$g$ 是 $G$ 中的任意元素。
取$e_1=e_2g$,其中 $e_1,e_2$ 是 $G$ 的单位元。
由于 $G$ 是群,我们可以通过左乘和右乘来证明$e_2=e_1$。
假设$e_2\neq e_1$,则 $ge_1=ge_2$,且 $e_1g=e_2g$。
左乘 $g^{-1}$ 可以得到$e_1=e_2$,这与假设不符。
所以,$e_2=e_1$,即 $G$ 中存在唯一的单位元。
2. 设 $G$ 是一个有限群,$H$ 是 $G$ 的一个子群,证明:$|H|$ 整除 $|G|$。
解答:由拉格朗日定理得$|G|=|H|(G:H)$。
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1. 〈{1,2,3,4},·5〉和〈{0,1,2,3},+4〉是否同构?2. 代数结构〈I ,+〉与〈N ,·〉是否同构?3. 设X 为集合,证明〈P (X ),∩〉与〈P (X ),∪〉是同构的。
4. 求出〈N 6,+6〉的所有自同态。
1. 给定代数结构〈I ,+,·〉,定义I 上的二元关系R 为:i R j 当且仅当 | i | = | j | ,关于加法运算 +,R 是否具有代换性质?对于乘法运算·呢?2. 设R 是N 3上的等价关系。
若R 关于 +3具有代换性质,则R 关于·3也一定具有代换性质。
求出N 3上的一个等价关系S ,使其关于·3具有代换性质,但关于 +3不具有代换性质。
3. 试确定I 上的下述关系R 是否为〈I ,+〉上的同余关系: a) x R y 当且仅当 (x <0∧y <0=∨(x ≥0∧y ≥0); b) x R y 当且仅当 | x ·y |<10;c) x R y 当且仅当 (x = 0∧y = 0)∨(x ≠0∧y ≠0); d) x R y 当且仅当 x ≥ y 。
第二章2. 在以下给出的N 上的关系R 中,哪些是么半群〈N ,+〉上的同余关系?对于同余关系求出相应的商么半群。
a ) aRb 当且仅当 a -b 是偶数。
b ) aR b 当且仅当 a >b 。
c ) aR b 当且仅当 存在r ∈I 使a = 2 r ·b 。
d ) aR b 当且仅当 10整除a -b 。
3. 设〈S ,*〉是半群,a ∈S ,在S 上定义二元运算·如下:x ·y = x * a * y , x ,y ∈S证明〈S ,·〉也是半群。
4. 设〈M ,*〉是么半群且#M ≥2。
证明M 中不存在有左逆元的左零元。
5. 设⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡=R a a T R b a b a S |000,,|00,·为矩阵的乘法运算。
证明: 1)〈S ,·〉为么半群; 2)〈T ,·〉为么半群; 3)〈T ,·〉是〈S ,·〉的子半群,但〈T ,·〉不是〈S ,·〉的子么半群。
9. 试证明每个有限半群至少有一个幂等元素。
定理2.2.5 设〈G ,*〉为群。
若k ∈I 且a ∈G 的阶为n ,则a k = e 当且仅当 n |k 。
定理2.2.6 设〈G ,*〉为群且a ∈G 。
若k ∈I 且a 的阶为n ,则a k 的阶为 n /(k ,n )。
推论 设〈G ,*〉为群。
若a ∈G ,则a 与a -1的阶相同。
定理2.2.7设〈G,*〉为交换群且a,b∈G。
若a的阶为m,b的阶为n且(m,n)=1,则ab的阶为mn。
定理2.2.8有限群〈G,*〉的每个元素的阶为有限的,并且不超过#G 。
习题2.22. 设〈G,*〉是群,u∈G,定义G上的二元运算·如下:a·b = a* u-1 * b,a,b∈G证明〈G,·〉也是群。
3. 设〈G,*〉为群,如果对任意a∈G均有a2 = e,则〈G,*〉为交换群。
4. 设〈G,*〉为群,证明〈G,*〉是交换群,当且仅当对任意a,b∈G,均有(ab)2 = a2 b2。
5. 设〈G,*〉为群,且对任意a,b∈G均有(ab)3 = a3b3且(ab)5 = a5b5。
证明〈G,*〉为交换群。
5.设〈G,*〉是群,a,b∈G,a不是G的么元且a4b = ba5。
证明ab≠ba。
6.证明每个元素都可约的有限半群是群。
7.证明有限多个群的积代数结构仍是群。
10. 设〈G,*〉是群,a,b,c∈G。
证明1)a和b-1ab的阶相同;2)ab和ba的阶相同;3)abc,bca和cab的阶相同。
11. 有限群中阶大于2的元素个数必为偶数。
12. 证明〈N n-{0},·n〉是群,当且仅当n为素数。
13. 设d,m∈I+ 。
证明d是m的因子当且仅当d是〈N m,+m〉中某元素的阶。
14. 求下列群中每个元素的阶:1)〈N5,+5〉;2)〈N12,+12〉;3)〈N7-{0},·7〉;4)〈N13-{0},·13〉。
定理2.3.2若H为群G的非空子集,则H≤G,当且仅当对任意a, b∈H皆有a * b-1∈H。
定理2.3.3若群G的非空有穷子集H关于G的二元运算封闭,则H≤G。
定理2.3.5设f是群G1到G2的群同态,e i 为G i的幺元(i = 1, 2)。
i)f (e1) = e2 。
ii)若a∈G1,则f (a-1 ) = ( f (a ) )-1 。
iii)若H≤G1,则f [H]≤G2 。
iv)若f为群单同态且a∈G1,则a的阶与 f (a ) 的阶相同。
习题2.31.找出下列各群的所有子群。
a) 〈N12,+12〉;b) 〈N5,+5〉;c) 〈N7-{0},·7〉;d ) 〈N 11-{0},·11〉。
2. 求下列各群上的自同态。
1) 〈N 8,+8〉; 2) 〈N 6,+ 6〉; 3) 〈N 5-{0},·5〉; 4) 〈N 7-{0},·7〉。
3. 设f 是群〈G 1,*〉到〈G 2,·〉的群同态,a ∈G 1 。
a 与f (a ) 的阶一定相同吗?证明你的断言。
4. 设H 1和H 2是群G 的子群,证明H 1∩H 2 也是G 的子群。
H 1∪H 2是G 的子群吗?证明你的断言。
5. 设H 是群G 的非空子集,并且H 中每个元素的阶都有限,则H 为G 的子群的充分必要条件是H 关于G 的乘法封闭。
6. 设f 和g 均为群G 1到G 2的群同态,令H = { a ∈G 1 | f (a ) = g (a ) }证明H 是G 1的子群。
7. 设G 是群,H 和K 是G 的子群。
a ) HK 和KH 必为G 的子群吗?试证明或给出反例;b ) HK 是G 的子群,当且仅当HK =KH 。
8. 设〈G ,*〉是群,令C (G ) = { x ∈G | 若y ∈G ,则x * y = y * x }证明C (G ) 是G 的子群。
C (G ) 称为 群G 的中心。
9. 设H 为群G 的子群,a ∈G ,令aHa -1 = { aha -1 | h ∈H }证明aHa -1 是G 的子群。
aHa -1 称为H 的共轭子群。
10. 设H 为群G 的子群,令N (H ) = {a ∈G | aHa -1 = H }证明N (H ) 是G 的子群。
N (H ) 称为H 的正规化子。
11. 群G 的自同构是从G 到G 的同构。
证明G 的所有自同构的集合关于函数的合成运算构成群。
12. 设G 是有限群,H 是G 的子群,a ∈G 。
证明存在最小正整数m 使a m ∈H ,且m 是a 的阶n 的因子。
13. 设a 是群G 的阶为n 的元素,H 是G 的子群。
证明:如果a m ∈H 且 (m ,n ) =1,则a ∈H 。
2. 求下列置换:a) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛13424321 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛12344321 b) 3136254654321⎪⎪⎭⎫⎝⎛c) (1 2 3 4 5) (2 3 4) d) (3 6 2) (1 5) (4 2)e) 1435612654321-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛f) (1 2 4 6 5 7)-23. 将下列置换表示为无公共元素的循环的乘积:a) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛543216654321 b) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛37516427654321 c) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛6153724989876543214. 除么元外,每个元素的阶都是2的四阶群称为克莱因(Klein )四元群。
a) 列出克莱因四元群的运算表; b) 找出克莱因四元群的所有子群; c) 找出与克莱因四元群同构的置换群。
5. 指出下列群是否为循环群?若是循环群,则给出其一个生成元: 1) 有理数加群〈Q ,+〉;2) 正有理数乘法群〈Q+ ,·〉; 3) 〈G n ,·〉,其中G n = {x | x ∈C 且x n =1},n 为正整数,·为复数的乘法。
4) 〈I ,*〉,其中a * b = a + b -2,a ,b ∈I 。
6. 设G 为群,a ,b ∈G ,a 的阶为素数p 且a ∉(b )。
证明 (a )∩(b ) = {e }。
8. 设H = (a m ),K = (a n ) 是循环群G = (a ) 的两个子群,且d = [m ,n ]。
证明H ∩K = (a d )。
9. 任一无限群必有无穷多个子群。
10. 证明循环群的子群必为循环群。
11. 证明无限循环群恰有两个生成元。
12. 无限循环群的子群除{e }外均为无限循环群。
13. 设存在代数结构〈G ,·〉到〈G ′,*〉的满同态,如果〈G ,·〉是循环群,则〈G ′,*〉也是循环群。
14. 设G 是无限循环群,G ′是任意循环群。
证明存在G 到G ′的满同态。
定理2.5.4(拉格朗日定理) 如果H 是有限群G 的子群,则#H 整除 #G ,并且#G = #H ·[G ∶H推论1 有限群G 的每个元素的阶整除G 推论2例4 若将同构的群视为一个群,则只存在两个4阶群,并且都是交换群。
例5 若H 和K 是群G 的子群且K △G ,则H ∩K △H定理2.5.6 设H △G ,则G 关于H 的陪集关系R 是G 定理2.5.7 设H 为群〈G ,·〉的不变子群,则〈G ,·〉关于H 的陪集关系的商代数结构 〈G / H ,⊙〉是群,并称为G 关于H 的商群。
其中对任意a ·H ,b ·H ∈G / H , (a ·H ) ⊙ (b ·H ) = (a ·b )·H 。
定理2.5.8 设R 是群〈G ,·〉上的同余关系,则[e ]R △G ,并且R 是G 关于[e ]R的陪定义2.5.3 设f 是群G 1到G 2的群同态,集合 {g ∈G 1|f (g ) = 2G e } 称为f 的同态核,记为Ke r f ,其中2G e 为G 2的幺元。
定理 2.5.9 设f :G1 →G2 i) Ke r f △G 1ii) f 是内射 当且仅当 Ke r f = {1G e }定理2.5.10 (群第一同构定理) 设f 是群〈G 1 ,·〉到〈G 2 ,*〉的群同态,则商群〈G 1 / Ke r f ,⊙〉同构于〈 f [G 1],*这只是定理1.5.2定理2.5.12 若H ,K 是群G 的有限子群,则|H K |=|H |·|K |/|H ∩K |。