Две группы G и G' с операциями и называются изоморфными, если существует отображение f: G G' такое, что:
а) f (a b)=f(a) f(b) для всех a,b G;
б) f – биективно. Обозначение изоморфных групп G G'.
Простейшие свойства изоморфизма:
а) Единица переходит в единицу.
б) f(а-1)=f--1(a).
в) Обратное отображение f—1 : G' G, существующее в силу свойства б), тоже является изоморфизмом.
В качестве изоморфного отображения f мультипликативной группы (R+, ) положительных вещественных чисел на аддитивную группу (R, +) всех вещественных чисел служит f:=ln.
Известное свойство ln ab=ln a + ln b моделирует свойство а) в определении изоморфизма. Обратным к f служит отображение х ех.
Рассмотрим две теоремы иллюстрирующие роль изоморфизма в теории групп.
Теореме 3.
Все циклические группы одного и того же порядка (в том числе и бесконечного изоморфны).