Моногенная полугруппа
Моноге́нная полугру́ппа (циклическая полугруппа), полугруппа, порождённая одним элементом. Моногенная полугруппа, порождённая элементом , обозначается обычно (иногда ) и состоит из всевозможных степеней с натуральными показателями. Если все эти степени различны, то изоморфна аддитивной полугруппе натуральных чисел. В противном случае конечна, и тогда число её элементов называется порядком полугруппы , а также порядком элемента . Если бесконечна, то говорят, что элемент имеет бесконечный порядок. Для конечной моногенной полугруппы существует наименьшее число с тем свойством, что при некотором ; число называется индексом элемента (а также полугруппы ). Если при этом – наименьшее число с тем свойством, что , то называется периодом элемента (полугруппы ). Пара называется типом элемента (полугруппы ). Для любых натуральных чисел и существует моногенная полугруппа типа ; две конечные моногенные полугруппы изоморфны тогда и только тогда, когда их типы совпадают. Если ) – тип моногенной полугруппы , то элементы различны и, следовательно, порядок равен ; множество
является в наибольшей подгруппой и наименьшим идеалом; единица группы будет единственным идемпотентом в , причём при любом таком, что ; группа – циклическая группa, её порождающим элементом будет, например, . Идемпотент конечной моногенной полугруппы является в ней единицей (нулём) тогда и только тогда, когда её индекс (соответственно период) равен ; это эквивалентно тому, что данная моногенная полугруппа есть группа (соответственно нильпотентная полугруппa). Всякая подполугруппа бесконечной моногенной полугруппы является конечно порождённой полугруппой.