抽象代数:群、环与域
子群
子群是住在更大群里、用同一个运算的群。想象一个小齿轮在大齿轮内转动:它本身自成一体、完整无缺,却又是周围结构的一部分。偶数就这样住在全体整数里——两个偶数相加仍得偶数。
形式地说,群 G 的子集 H 若在 G 的运算下本身构成群,则 H 是子群。实际操作中你要检查三点:H 含有单位元;H 对运算封闭(H 中两元素结合仍在 H 中);H 对取逆封闭(H 中任意元素的逆元也在 H 中)。每个群至少有两个子群:整个群,以及只含单位元的平凡子群。
子群把一个群组织成可理解的若干部分。它们是陪集、商群以及拉格朗日定理的来源——后者说有限子群的大小必须整除整个群的大小。一个对运算封闭、却缺少逆元或单位元的子集不是子群——这三个条件缺一不可。
在模 6 加法下的整数里,{0, 2, 4} 是子群:含有 0,封闭(2 + 4 = 6 ≡ 0),且每个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 阶子群。
另见