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乘法群


一种群,其群运算被定义为乘法。与普通乘法一样,群元素的乘法运算可以用上圆点 · 表示,或者完全省略,给出符号 g·hgh。在乘法群中,单位元 表示为 1,元素 g 的逆元写为 g^(-1),读作“g 的逆元”。这种符号和术语借用自数字构成的乘法群,其中运算是通常的算术乘积,单位元是数字 1,逆元与倒数一致。

最简单的例子是平凡群 {1}C_2={-1,1},后者同构于循环加法群 C_2C_2 的元素是单位根,一般来说,所有复数 n 次单位根的集合 C_n 是阶数为 n 的循环乘法群,

 C_n={omega^k|k=0,1,...,n-1},
(1)

其中生成元 omega 是任意本原 n 次单位根。这些群都是由所有非零复数构成的乘法群 C^*=C\{0} 的子群。一般来说,如果 K 是一个可除代数,那么集合 K^*=K\{0} 总是乘法群,当且仅当 当且仅当 K 是域时,它是交换的。如果 K 是伽罗瓦域 GF(p^n),则其乘法群始终是循环的。更一般地,单位环 A 的可逆元素形成一个乘法群,通常表示为 U(A)A^*。环 Z_n 的可逆元素是所有与 n 互质的元素 a in {1,...,n-1} 的剩余类。以这种方式获得的群 U(Z_n) 具有 phi(n) 个元素,其中 phi(n) 表示欧拉函数

所有在域 K 中取值的非奇异 n×n 矩阵的集合 GL(n,K) 是关于矩阵乘法的乘法群,称为 n 阶在 K 上的一般线性群。它具有特殊线性群 SL(n,K) 作为子群。如果 K=R (或 K=C),我们还可以考虑正交群 O(n,R)、特殊正交群 SO(n,R)、( 酉群 U(n,C)特殊酉群 SU(n,C) ) 作为 GL(n,R) (或 GL(n,C)) 的乘法子群。其他子群由以下集合构成

 {scalar matrices}^* subset= {diagonal matrices}^* subset= {upper triangular matrices}^*,
(2)

其中符号 ^* 表示我们仅考虑所有对角元素均为非零的矩阵。

乘法群 G 关于正规子群 H 的商群是关于陪集乘积的乘法群,定义为

 aH·bH=abH.
(3)

一个例子是射影一般线性群

 PGL(n,K)=GL(n,K)/{scalar matrices}^*.
(4)

乘法群的名称也应用于映射群,其中运算是映射复合  degrees变换群(例如旋转群)和对称群及其子群(例如交错群)就是这种情况。对于所有正整数 n,映射 fn 次幂定义为

 f^n=f degreesf degrees... degreesf_()_(n times).
(5)

负幂也照常定义,所以

 f^n=(f^(-1))^(-n)
(6)

如果 n<0


参见

加法群, 乘法, 乘法表, 乘法逆元, 四元数群

此条目由 Margherita Barile 贡献

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引用为

Barile, Margherita. "乘法群." 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建. https://mathworld.net.cn/MultiplicativeGroup.html

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