English
If G is cyclic and σ is a monoid homomorphism from G to G, then there exists an integer m such that σ(g) = g^m for all g ∈ G.
Русский
Пусть G циклична и σ: G →* G — гомоморфизм. Тогда существует целое m, такое что для каждого g ∈ G выполнено σ(g) = g^m.
LaTeX
$$$[IsCyclic(G)](σ : G \rightarrow^* G) \Rightarrow \exists m \in \mathbb{Z}, \forall g \in G, σ(g) = g^m$$$
Lean4
@[to_additive]
theorem map_cyclic [h : IsCyclic G] (σ : G →* G) : ∃ m : ℤ, ∀ g : G, σ g = g ^ m :=
by
obtain ⟨h, hG⟩ := IsCyclic.exists_generator (α := G)
obtain ⟨m, hm⟩ := hG (σ h)
refine ⟨m, fun g => ?_⟩
obtain ⟨n, rfl⟩ := hG g
rw [MonoidHom.map_zpow, ← hm, ← zpow_mul, ← zpow_mul']