[双语字幕] 史上最好的群论入门

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“不必多考虑它的中性元和逆元”的意思是:
比如在Z6(循环群,有限群)中,我们生成2的子群,会顺其自然地得到这个子群的中性元和逆元。而在Z(整数群,无限群)中,我们生成2的子群,不会得到这个子群的中性元和逆元,因为2会生成{2,4,6, ...}而生成不了逆元{-2,-4,-6, ...},也生成不了中性元“0”。现在作者的问题就是:希望你在某个无限群中找到一个元素,使得你生成的子群可以同时包含到单位元和逆元,而无需像上面那个“偶数子群”一样额外去添加中性元和逆元。
关于这个问题,作者给出的答案是:
有理数乘法群里的<-1>
因为<-1>的生成子群是{-1,1},这个子群的单位元是“ 1 ”,每个元素也都拥有它的逆元(-1 的逆元是 -1,1 的逆元是1 ),无需额外添加任何元素就满足了条件。
译者的一点想法:
其实这个问题的破题点就是,找到了一个循环的特征。1乘-1会得到-1,-1乘-1又会得到1,这种在正负之间反复循环的特征,其实是“-1”这个元素在乘法运算里独有的。换作是加法群,或者是乘法群里的其它元素,都不可能做到这种效果。
这种情况可以泛化吗?它还有可能在其他地方出现吗?这个我暂时想不出来。