子群

群的特殊的非空子集
子群(英文:subgroup),是群的特殊的非空子集。如果群G的一个非空子集H对于G的运算也成为一个群,那么称H为G的一个子群,记做H<G。[5]
群的思想最早可见于古希腊数学家欧几里得(Euclid)的著作《几何原本》中,但并没有真正出现群的概念。[10]18世纪代数学从属于分析,拉格朗日(Lagrange)在讨论代数方程根之间的置换时,已有置换群的概念。[9]后来,1830年法国数学家埃瓦里斯特·伽罗瓦(Evariste Galois)[4]在专业意义上第一次使用“群”这个术语,并在之后把“群”一词和排列置换联系起来,用“相似的(semblable)”这一术语,给出子群的概念,描述子群与陪集的关系,进一步通过“相似且相同(semblables et identiques)”给出正规子群的概念。[11][12]
子群具有一些基本性质,如任何一个非单位元群至少有两个子群,它自身以及由单位元作成的单位元群等。[1]常见的子群有极大子群、极小子群和正规子群等,由生成子群的构造方法可得到一类重要的子群。[13][14]子群在现实世界中具有广泛的应用价值,例如在机器人领域,机器人的变换可以根据无限连续群的分类法分成几种基本类,子群元素的乘可用于描述机器人的位移变换;[8]在经典力学中,空间中一切位移的集合成群,取一部分位移的集合也可能成群(均指关于位移的积运算),即形成位移集合群的子群。[2][6]

定义