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循环群 C_4


C_4 是阶为 4 的两个群之一。与 C_2×C_2 类似,它是阿贝尔群,但与 C_2×C_2 不同,它是循环群。例子包括点群 C_4(注意,抽象循环群 C_n 和与之同构的点群使用相同的符号)和 S_4,模 4 加法下的整数群 (Z_4),以及模乘法群 M_5M_(10)(它们是仅有的两个与之同构的模乘法群)。

CyclicGroupC4CycleGraph

上面显示了 C_4 的圈图,圈指标由下式给出

 Z(C_4)=1/4x_1^4+1/4x_2^2+1/2x_4.
(1)
CyclicGroupC4Table

通过置换用于群元素的符号,这个群的乘法表可以用三种等价的方式书写(Cotton 1990, p. 11)。上面展示了其中一个表格,并在下面列举。

C_41ABC
11ABC
AABC1
BBC1A
CC1AB

C_4 的共轭类是 {1}{A}{B}{C}。除了平凡群和整个群之外,C_4 还有 {1,B} 作为子群,由于该群是阿贝尔群,因此是正规子群。因此,C_4 不是单群。

群的元素 A_i 满足 A_i^4=1,其中 1 是单位元,并且其中两个元素满足 A_i^2=1

可以使用复数给出该群的可约表示

1=1
(2)
A=i
(3)
B=-1
(4)
C=-i,
(5)

或实矩阵

1=[1 0; 0 1]
(6)
A=[0 -1; 1 0]
(7)
B=[-1 0; 0 -1]
(8)
C=[0 1; -1 0].
(9)

另请参阅

循环群, 循环群 C2, 循环群 C3, 循环群 C5, 循环群 C6, 循环群 C7, 循环群 C8, 循环群 C9, 循环群 C10, 循环群 C11, 循环群 C12, 有限群 C2×C2

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参考文献

Cotton, F. A. 群论在化学中的应用,第 3 版 纽约:Wiley,1990。

请引用本文为

Weisstein, Eric W. "循环群 C_4。" 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/CyclicGroupC4.html

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