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阿贝尔群简单解释
阿贝尔群（Abelian group）是数学中的一个概念，它是一种特殊的群，其中每个元素的逆元是其自身。
换句话说，群中的每个元素都是其自身的逆元。
阿贝尔群在代数和拓扑学中都有重要的应用。
阿贝尔群的一个重要特性是它的所有元素都可以被分解为有限个元素的乘积，而且这些元素的逆元可以很容易地找到。
这个特性使得阿贝尔群在许多问题中可以更加容易地处理。
阿贝尔群的另一个重要特性是它的所有子群都是正规的。
这意味着，如果一个子群包含了群中的某个元素，那么它就包含了该元素的整个陪集。
这个特性使得阿贝尔群在研究群的结构时更加有用。
在拓扑学中，阿贝尔群的一个重要应用是处理基本群（fundamental group）。
基本群是用来描述一个拓扑空间中所有路径的等价类构成的群。
如果一个拓扑空间是阿贝尔的（即它的基本群是阿贝尔群），那么这个空间就有很多良好的性质。
例如，它的所有连通components都是开的，它的所有简单闭曲线都是互不相交的，等等。
阿贝尔群的概念和理论在代数学和拓扑学中都有广泛的应用。
【半群】G非空，·为G上的二元代数运算，满足结合律。
【群】（非空，封闭，结合律，单位元，逆元）恰有一个元素1适合1·a=a·1=a,恰有一个元素a-1适合a·a-1=a-1·a=1。
【Abel群/交换群】·适合交换律。
可能不只有两个元素适合x2=1【置换】n元置换的全体作成的集合Sn对置换的乘法作成n 次对称群。
【子群】按照G中的乘法运算·,子集H仍是一个群。
单位子群{1}和G称为平凡子群。
【循环群】G可以由它的某元素a生成,即G=（a）。
a所有幂的集合an，n=0，±1，±2，…做成G的一个子群，由a生成的子群。
若G的元数是一个质数，则G必是循环群。
n元循环群（a）中,元素ak是（a）的生成元的充要条件是（n，k）=1。
共有ϕ（n）个。
【三次对称群】{I（12）（13）（23）（123）（132）}【陪集】a，b∈G，若有h∈H，使得a =bh，则称a合同于b（右模H），a≡b（右mod H）。
H有限，则H的任意右陪集aH的元数皆等于H的元数。
任意两个右陪集aH和bH或者相等或者不相交。
求右陪集：H本身是一个；任取a∉H而求aH又得到一个；任取b∉H∪aH而求bH又一个。
G=H∪aH∪bH∪…【正规子群】G中任意g，gH=Hg。
（H=gHg-1对任意g∈G都成立）Lagrange定理G为有限群，则任意子群H的元数整除群G的元数。
1有限群G的元数除以H的元数所得的商，记为（G：H），叫做H在G中的指数，H的指数也就是H的右（左）陪集的个数。
2设G为有限群,元数为n,对任意a∈G，有an=1。
3若H在G中的指数是2，则H必然是G的正规子群。
证明：此时对H的左陪集aH，右陪集Ha，都是G中元去掉H的所余部分。
故Ha=aH。
4G的任意多个子群的交集是G的子群。
并且，G的任意多个正规子群的交集仍是G的正规子群。
5 H是G的子群。
交换群与循环群的关系在数学领域中，交换群和循环群是两个重要的概念。
它们之间存在一定的联系和区别，本文将从不同的角度对这两个概念进行探讨。
一、交换群的定义和特点交换群，也称为阿贝尔群，是一个满足交换律的群。
群是一种代数结构，它由一组元素和一种二元运算组成。
对于任意的元素a和b，交换群中的运算符满足交换律，即a*b=b*a。
这意味着交换群中的元素可以以任意顺序进行运算，结果都是相同的。
交换群具有以下特点：1. 封闭性：交换群中的元素进行运算后的结果仍然属于该群。
2. 结合律：交换群中的运算符满足结合律，即(a*b)*c=a*(b*c)。
3. 存在单位元：交换群中存在一个特殊元素，称为单位元，它与该群中的任意元素进行运算得到的结果都是该元素本身。
4. 存在逆元：交换群中的每个元素都存在一个逆元，它与该元素进行运算得到的结果是单位元。
二、循环群的定义和特点循环群是一种特殊的群，它由一个元素生成。
这个元素称为生成元，它可以通过自身的运算和运算的次数来生成群中的所有元素。
循环群可以用一个生成元和运算符的指数形式来表示。
循环群具有以下特点：1. 封闭性：循环群中的元素进行运算后的结果仍然属于该群。
2. 存在单位元：循环群中存在一个特殊元素，称为单位元，它与该群中的任意元素进行运算得到的结果都是该元素本身。
3. 存在逆元：循环群中的每个元素都存在一个逆元，它与该元素进行运算得到的结果是单位元。
4. 生成性：循环群中的一个元素可以通过运算的次数和生成元来生成群中的所有元素。
5. 无穷性：循环群中的元素可以进行无限次运算，得到无穷多个元素。
三、交换群与循环群的关系交换群和循环群之间存在一定的联系和区别。
循环群是交换群的一种特殊情况，即循环群是满足交换律的群。
因此，循环群也具有交换群的特点，包括封闭性、结合律、存在单位元和逆元等。
然而，交换群并不一定是循环群。
交换群中的元素可以以任意顺序进行运算，而循环群中的元素则是由一个生成元按照一定的规律生成的。
阿贝尔群、循环群、置换群：各种不同的群。
•什么是阿贝尔群•若群<G, •>的运算•适合交换律，则称<G, •>为阿贝尔群（Abelian Group）或交换群。
•在一个阿贝尔群<G, •>中，一个乘积可以任意颠倒因子的次序而求其值。
•在阿贝尔群中，易见有如下指数律成立•(a•b)m=a m•b m，m为任意整数知识回顾•生成子群设G为群, a G,即a的所有的幂构成的集合, 为G的子群, 称为由a生成的子群.循环群的定义定义8.10设G是群，若存在a∈G使得G={a k| k∈Z}则称G是循环群，记作G=<a>，称a 为G 的生成元.循环群的分类：n 阶循环群和无限循环群.设G=<a>是循环群，若a是n 阶元，则G = { a0=e, a1, a2, … , a n-1 }那么|G| = n，称G 为n 阶循环群.若a 是无限阶元，则G = { a0=e, a±1, a±2, … }称G 为无限循环群.实例：<Z,+>为无限循环群;<Zn,⊕>为n阶循环群循环群的生成元定理8.13设G=<a>是循环群.(1) 若G是无限循环群，则G只有两个生成元，即a和a-1.(2) 若G是n 阶循环群，则G含有φ(n)个生成元. 对于任何小于n且与n互质的数r∈{0,1,…,n-1}, a r是G的生成元.φ(n)称为欧拉函数，例如n=12，小于或等于12且与12互素的正整数有4个：1, 5, 7, 11，所以φ(12)=4.例10(1) 设G={e, a, … , a11}是12阶循环群，则φ(12)=4.小于12且与12互素的数是1, 5, 7, 11, 由定理8.13可知a, a5, a7和a11是G的生成元.(2) 设G=<Z9,⊕>是模9的整数加群，则φ(9)=6.小于9且与9互素的数是1, 2, 4, 5, 7, 8. 根据定理8.13，G的生成元是1, 2, 4, 5, 7和8.(3) 设G=3Z={3z | z∈Z}, G上的运算是普通加法. 那么G只有两个生成元：3和-3.循环群的子群定理8.14设G=<a>是循环群.(1) G的子群仍是循环群.(2) 若G=<a>是无限循环群，则G的子群除{e}以外都是无限循环群.(3) 若G=<a>是n阶循环群，则对n的每个正因子d，G恰好含有一个d 阶子群.例11(1) G=<Z,+>是无限循环群，其生成元为1和 1.对于自然数m∈N，1的m次幂是m，m生成的子群是mZ，m∈N. 即<0> = {0} = 0Z<m> = {mz | z∈Z}= mZ，m>0(2) G=Z12是12阶循环群. 12正因子是1,2,3,4,6和12，G 的子群:1阶子群<12>=<0>={0}2阶子群<6>={0,6}3阶子群<4>={0,4,8}4阶子群<3>={0,3,6,9}6阶子群<2>={0,2,4,6,8,10}12阶子群<1>=Z12•适合交换律的群称为阿贝尔群，阿贝尔群适合指数律。
离散数学代数结构部分离散数学是数学的一个分支，主要研究离散的、分离的、离散化的对象和结构。
其中代数结构是离散数学的一个重要部分，涉及到一些常见的代数结构，如群、环和域等。
下面将从群、环和域三个方面展开，对离散数学中的代数结构进行详细介绍。
一、群群是离散数学中的一个基本代数结构，它由三个主要部分组成：集合、运算和满足一定性质的公理。
具体地，一个群G是一个非空集合，也即G={a,b,c,...}，其中的元素a、b、c等叫做群的元素。
除此之外，群还具有一个二元运算，记作"·"，满足以下四个公理：1.封闭性公理：对于群的任意两个元素a、b，它们的乘积c=a·b仍然属于G，即c∈G。
2.结合律公理：对于群的任意三个元素a、b、c，(a·b)·c=a·(b·c)。
3.单位元公理：群中存在一个特殊的元素e，称为单位元，满足对于任意元素a，有a·e=e·a=a。
4.逆元公理：对于群中任意元素a，存在一个元素b，使得a·b=b·a=e，其中e是群的单位元。
群结构的研究对于解决各类数学问题具有重要意义。
例如，在密码学中，通信双方使用群的运算来实现加密和解密的功能。
二、环环是另一个重要的代数结构，在离散数学中有广泛的应用。
一个环R由一个非空集合以及两个满足一定条件的二元运算分别组成。
对于一个环R={G,+,·}，其中G是一个非空集合，"+"和"·"分别是R上的两个二元运算，满足以下四个公理：1.集合G关于"+"构成一个阿贝尔群，即对于任意的a、b、c∈G，满足以下性质：(a+b)+c=a+(b+c)，存在单位元0，对于任意元素a，有a+0=0+a=a，对于任意元素a，存在一个元素-b，使得a+(-b)=-b+a=0，且满足交换律性质：a+b=b+a。
