抽象代數:群、環與域
子群
子群是住在更大群裡、用同一個運算的群。想像一個小齒輪在大齒輪內轉動:它本身自成一體、完整無缺,卻又是周圍結構的一部分。偶數就這樣住在全體整數裡——兩個偶數相加仍得偶數。
形式地說,群 G 的子集 H 若在 G 的運算下本身構成群,則 H 是子群。實際操作中你要檢查三點:H 含有單位元;H 對運算封閉(H 中兩元素結合仍在 H 中);H 對取逆封閉(H 中任意元素的逆元也在 H 中)。每個群至少有兩個子群:整個群,以及只含單位元的平凡子群。
子群把一個群組織成可理解的若干部分。它們是陪集、商群以及拉格朗日定理的來源——後者說有限子群的大小必須整除整個群的大小。一個對運算封閉、卻缺少逆元或單位元的子集不是子群——這三個條件缺一不可。
在模 6 加法下的整數裡,{0, 2, 4} 是子群:含有 0,封閉(2 + 4 = 6 ≡ 0),且每個元素的逆元都在其中(2 + 4 = 0)。它的大小 3 整除群的大小 6。
{0, 2, 4} 是 ℤ/6ℤ 的 3 階子群。
另見