问答题 证明:循环群的任何子群必定为循环群.
【正确答案】不妨记此循环群为(G,*),而且,它们的两个平凡子群({e},*)及(G,*)显然为循环群.
   现只考虑它的任一真子群.由循环群的定义知,至少存在一个元素a∈G,而且,G的其他元素可表示为ak.(G,*)的任何真子群(A,*)中的元素也具有ak的形式,设s=min{k>1,ak∈A}.只需证明s|k,就说明(A,*)中的元素由as生成.
   用反证法.假设有at∈A,但s不能整除t.根据运算的封闭性知,(as)m=asm∈A,m∈N,又因为(A,*)是子群,从而有a-ms∈A.故存在某整数p及0<r<s,使得,t=ps+r,at*a-ps=aps+r*a-ps=ar∈A.这与s的定义矛盾,故必有s整除t.
【答案解析】