如何解決以下抽象代數問題?

時間 2021-06-09 13:00:27

1樓:石禕

先說結論,8階群共有5個。

3個Abel群和兩個非Abel群。

證明如下∶Abel群不必贅述了,8=2^3,3的分劃數是3,那麼共計3個Abel群,分別是Z8、Z2⊕Z4、Z2⊕Z2⊕Z2。

接下來要證明非Abel群只有二面體群D8和Hamilton四元數群(Q8)。

群G為8階非Abel群,故一定存在4階元a,取元素b,b不屬於<a>,那麼G=<a>∪<a>b,所以b^2=e或者b^2=a^2。

另一方面<a>顯然是G正規子群。用b去共軛a,b^-1ab∈<a>,那麼b^-1ab=a或者b^-1ab=a^3。

不難看出「b^-1ab=a」是不能成立的,因為如此,意味著a與b可交換。無論b^2=e或者b^2=a^2,G都將成為Abel群。所以只能有b^-1ab=a^3。

i)b^-1ab=a^3,o(a)=4,o(b)=2。

ii)b^-1ab=a^3,o(a)=4,b^2=a^2。

對於i)這顯然是二面體群D8,而ii)是Hamilton四元數群或者說Q8。

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