平凡群

数学学科术语

在数学里，平凡群是指一个只包含单一元素e的群，其群运算只有e + e = e，单位元素平凡是e，且为阿贝尔群；这些结果都是平凡的，因此以此命名。

简介

在数学里，平凡群是指一个只包含单一元素e的群，其群运算只有e+e=e，单位元素平凡是e，且为阿贝尔群；这些结果都是平凡的，因此以此命名。平凡群通常被写做Z1，或尽标示为0。

不可把平凡群和空集相混淆，空集中没有任何元素，因此缺少一个单位元而无法形成一个群，虽然这两者在其各自的范畴中扮演着极相近的角色。

每一个群都包含着一个平凡群。

阿贝尔群

阿贝尔群（Abelian group）也称为交换群（commutative group）或可交换群，它是满足其元素的运算不依赖于它们的次序（交换律公理）的群。阿贝尔群推广了整数集合的加法运算。阿贝尔群以挪威数学家尼尔斯·阿贝尔命名。

阿贝尔群的概念是抽象代数的基本概念之一。其基本研究对象是模和向量空间。阿贝尔群的理论比其他非阿贝尔群简单。有限阿贝尔群已经被彻底地研究了。无限阿贝尔群理论则是目前正在研究的领域。

阿贝尔群的群运算符合交换律，因此阿贝尔群也被称为交换群。它由自身的集合G和二元运算* 构成。它除了满足一般的群公理，即运算的结合律、G有单位元、所有G的元素都有逆元之外，还满足交换律公理

因为阿贝尔群的群运算满足交换律和结合律，群元素乘积的值与乘法运算时的次序无关。

而群运算不满足交换律的群被称为“非阿贝尔群”，或“非交换群”。

性质

如果n是自然数而x是使用加号的阿贝尔群G的一个元素，则nx可以定义为x+x+ ... +x（n个数相加）并且（−n）x= −（nx）。以这种方式，G变成在整数的环Z上的模。事实上，在Z上的模都可以被识别为阿贝尔群。

关于阿贝尔群（比如在主理想整环Z上的模）的定理经常可以推广到在任意主理想整环上的模。典型的例子是有限生成阿贝尔群的分类是在主理想整环上的有限生成模的结构定理的特殊情况。在有限生成阿贝尔群的情况下，这个定理保证阿贝尔群可以分解为挠群和自由阿贝尔群的直和。前者可以被写为形如Z/pZ对于素数p的有限多个群的直和，而后者是有限多个Z的复本的直和。

如果f,g:G→H是在阿贝尔群之间的两个群同态，则它们的和f+g，定义为(f+g)(x) =f(x) +g(x)，也是阿贝尔同态。（如果H是非阿贝尔群则这就不成立。）所有从G到H的群同态的集合Hom(G,H)因此是自身方式下的阿贝尔群。

某种程度上类似于向量空间的维度，所有阿贝尔群都有秩。它定义为群的线性无关元素的最大集合的势。整数集和有理数集和所有的有理数集的子群都有秩1。

另见

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