定义$T:\mathbb{Z}_{12}\longrightarrow\mathbb{Z}_{12}$,求$\mathbb{Z}_{12}$的内自同构个数及解法疑问
关于$\mathbb{Z}_{12}$内自同构个数的困惑解答
嘿,你的推导完全正确!交换群的内自同构群确实是平凡的(只有1个元素),咱们一步步理清楚:
- $\mathbb{Z}{12}$是循环群,而循环群必然是交换群,所以它的中心$Z(\mathbb{Z}{12})$就是群本身$\mathbb{Z}_{12}$
- 根据群论里的经典结论,内自同构群 $Inn(G)$同构于$G/Z(G)$,代入后显然$|\mathbb{Z}{12}/\mathbb{Z}{12}|=1$,所以内自同构只有恒等映射这一个。
那为什么书本给的答案是6呢?十有八九是你把内自同构群和自同构群搞混了——6其实是$\mathbb{Z}{12}$的自同构群 $Aut(\mathbb{Z}{12})$的阶数,而不是内自同构群的阶数。
补充一下自同构群的计算逻辑:
循环群$\mathbb{Z}_n$的自同构群和模n的乘法群$\mathbb{Z}_n^*$(所有与n互素的剩余类构成的乘法群)是同构的,它的阶数就是欧拉函数$\varphi(n)$。
对于$n=12$,计算欧拉函数:$\varphi(12)=\varphi(2^2 \times 3)=12 \times (1-\frac{1}{2}) \times (1-\frac{1}{3})=6$,这正好对应书本给出的数值。
所以结论很明确:
- 你算的内自同构个数1是对的
- 书本答案6对应的是自同构群的元素个数,应该是题目表述或者你理解时出现了偏差~
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Mohan Sharma
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