如何證明有限交換群中若階最大的元素g的階為m,則任意元素x有x m e

時間 2021-07-10 05:40:34

1樓:劉醉白

好像回答的差不多了,我就說乙個這個結論的應用吧,這個可以用來證明域的乘群的有限子群是迴圈群,進一步地說明有限域的乘群是迴圈群,從而從抽代的角度證明了初等數論中模p的既約剩餘系中原根的存在性。

證明參考:

劉醉白:請問以下抽象代數問題如何解決orz?

2樓:ZnqbuZ

引理設 且 若 則存在 使得

引理的證明做素因子分解 不妨設當 時 當 時 \beta_i." eeimg="1"/>令 則 從而

設 . 由引理知必有 從而

3樓:水之蘭佩

本來已經有兩個回答了,但是明顯他們的回答已經超過你的知識儲備了,因此我再給個我認為的知識儲備少一些的證明。需要強調的是,以下僅對交換群成立。

我們用反證法:假設存在 使得 , 那麼我們設 的階是 ,那麼 且 不是 的因子。我們知道,如果 互素,則 的階等於 ;這是教科書上會寫的。

我們也可以證明一下:假設 , 那麼考慮 , 它的階同時整除 ,也就整除 的最大公因子,因此它的階是 ,所以 , 於是 同時被 整除,所以 被 整除。顯而易見, 。

在這個命題的提示下,我們會考慮,如果 不互素, 的階是多少?顯然的想法是 的最小公倍數,如果這樣,利用反證假設,我們的命題也證完了。但是很遺憾,這個命題不正確。

那麼怎麼辦呢?我們的想法還是回到互素的情形,由於 不是 的因子,那麼存在素因子 , 的素因子分解式中 的次數 大於 的素因子分解式中 的次數 ,那麼我們如果能找到乙個元素的階等於 m" eeimg="1"/>就完成了證明,這樣就明顯了,考慮 ,它的階是 , 和 互素, ,它的階是 , 那麼 階階就是 . 證畢

4樓:250-1

設此交換群為G。

有限交換群G做primary分解,就得到G=∑Gp,其中Gp為p子群,階為p^k,最大階元素g形式必為∑ap,其中ap是Gp中最大階元素。

其他G中元素分解後任一分量階都為g分量的因子,所以mx=0。

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