设(G,*)是循环群,a∈G,如果a不是任何一个非平凡子群的元素,证明a是(G,*)的生成元

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/27 15:57:47
设(G,*)是循环群,a∈G,如果a不是任何一个非平凡子群的元素,证明a是(G,*)的生成元

设(G,*)是循环群,a∈G,如果a不是任何一个非平凡子群的元素,证明a是(G,*)的生成元
设(G,*)是循环群,a∈G,如果a不是任何一个非平凡子群的元素,证明a是(G,*)的生成元

设(G,*)是循环群,a∈G,如果a不是任何一个非平凡子群的元素,证明a是(G,*)的生成元
用反证法.若a不是G的生成元,设G的一个生成元为b,则a=b^k且b≠1(k可以<0,但|k|≥2)
①若|G|=∞,则b是非平凡子群{1,a^k,a^2k,…,a^(-k),a^(-2k)…}的元素,与假设矛盾,因而此时b是G的生成元.
②若|G|<∞,设|b|=n,则因为b不为G的生成元,n<|G|,但此时b是非平凡子群H={1,b,b^2,…,b^(n-1)}的元素(因为|H|=n<|G|故而H是G的非平凡子群)矛盾.因而此时b也是G的生成元.

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