试证阶为偶数的循环群中周期(阶)为2的元素个数一定是奇数.

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试证阶为偶数的循环群中周期(阶)为2的元素个数一定是奇数.

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答案解析

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  • 设(G,m)是阶为n的循环群,即|G|=n(n是偶数).任取a∈G,an=e(m>2),a的阶为m,a的逆元素a-1G,故latex.action?latex=KGFeey0xfSlee219PShhXnttfSleey0xfT1lXnstMX09ZQ%3D%3D,由群的性质,知a-1的阶也是m,则必定有a≠a-1
       反证法,若a=a-1,则a2=e,所以a的阶不大于2,这与m>2矛盾,所以有a≠a-1,即当a的阶大于2时,a与它的逆元素总是成对出现的.
       又因为群中唯一的单位元素e的阶为1,此时阶大于2的元素个数是偶数,加上单位元e,个数为奇数了,剩下那些阶为2的元素的个数必须为奇数,才能满足所给条件n是偶数.得证.