问答题 试证阶是素数的群必是循环群.
【正确答案】设有群(G,*)的阶|G|=p是素数,a不是G的单位元,若a的阶是m,则m≠1,由上述分析中群的特性(1)可知,H={a'|r∈Z}关于*是一个m阶循环子群,又由(3)可知,m是p的因数,但素数P只有因数P和1,m又不等于1,故m=p,由(2)可知,(G,*)是一个循环群.
【答案解析】本题综合了群、子群、循环群、阶、有限群等群及特殊群的一些特性,特别用到如下几点:
   (1)如果g是群(G,*)中的一个元素,g的阶是m,令H={gr|r∈Z},则(H,*)是(G,*)的一个m阶子群,且称其为由g生成的循环子群.
   (2)如果有限群(G,*)具有阶n,若有一个元素g∈G的阶也是n,则(G,*)是由g生成的循环群.
   (3)设(G,*)是一个有限群,(H,*)是它的一个子群,则|G|/|H|=K,即指群的子群的阶必定是群的阶的一个因子.