如果群G恰有兩個自同構,則G必交換?

時間 2021-06-09 03:09:52

1樓:匡世珉

提供乙個略不同的方法:

由同構第一定理可知:

並且,由迴圈群與中心的定義可證得:迴圈交換於是我們就有:迴圈

所以的階數不為素數。

本題中,,所以,即交換。

PS:這個方法不如 @高炤的直接,我只是想把這個命題作為比較interesting的結論的推論。就是為了好玩而已=w=

PPS:這個方法還可以證明『如果群恰有三個自同構,則必交換』呢哼╭(╯^╰)╮

2樓:高炤

考慮G的inner automorphism,如果所有inner automorphism都是trivial的話,那麼也就是說aga^-1=g對所有a,g成立。換句話說G是abelian的。

假設存在乙個nontrivial inner automorphism,由於G只有兩個automorphism,這個nontrivial inner automorphism只存在乙個。設它為A:g->aga^-1。

因為A nontrivial,存在乙個h使得A(h)不等於h,換句話說a和h不commutative。但是這樣H:g->hgh^-1就成了另乙個nontrivial inner automorphism了,與假設矛盾。

所以不存在nontrivial inner automorphism,於是G是abelian的。

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