Подгруппа в математике
Подгру́ппа, подмножество группы , само являющееся группой относительно операции, определяющей . Подмножество группы является её подгруппой тогда и только тогда, когда: (1) содержит произведение любых двух элементов из , (2) содержит вместе со всяким своим элементом обратный к нему элемент . В случае конечных и, вообще, периодических групп проверка условия (2) является излишней.
Подмножество группы , состоящее из одного элемента , будет, очевидно, подгруппой, и эта подгруппа называется единичной подгруппой группы и обозначается обычно символом . Сама также является своей подгруппой. Всякая подгруппа, отличная от всей группы, называется истинной подгруппой этой группы. Истинная подгруппа некоторой бесконечной группы может быть изоморфна самой группе. Сама группа и подгруппа называются несобственными подгруппами группы , все остальные – собственными.
Теоретико-множественное пересечение любых двух (и любого множества) подгрупп группы является подгруппой группы . Пересечение всех подгрупп группы , содержащих все элементы некоторого непустого множества , называется подгруппой, порождённой множеством , и обозначается символом . Если состоит из одного элемента , то называется циклической подгруппой элемента . Группа, совпадающая с одной из своих циклических подгрупп, называется циклической группой.
Теоретико-множественное объединение подгрупп, вообще говоря, не обязано являться подгруппой. Объединением подгрупп , , называется подгруппа, порождённая объединением множеств .
Произведение подмножеств и группы есть множество, состоящее из всевозможных (различных) произведений , где , . Произведение подгрупп есть подгруппа тогда и только тогда, когда , и в этом случае произведение совпадает с объединением подгрупп и .
Гомоморфный образ подгруппы – подгруппа. Если группа изоморфна некоторой подгруппе группы , то говорят, что группа может быть вложена в группу . Если даны две группы и каждая из них изоморфна некоторой истинной подгруппе другой, то отсюда ещё не следует изоморфизм самих этих групп.