只需证明若 c^r = 1那么 r | n 且 r | m
由条件知道:c = aba^-1b^-1
所以 c^n = a^nb^na^-nb^-n = 1 (注意这里的关键是:将b与a互换时会产生一个c^-1,而这与b^-1和a^-1互换产生的c抵消)
同理 c^m = 1. 证毕。
充分性:若HK = KH,那么取k^-1*h^-1 = h'k' 为hk的逆,然后证明乘法封闭性即可(这很显然)
必要性:只需证明hk=k'h'对任意hk成立,由于HK构成群所以存在 h''k''*hk = 1,即 hk = k''^-1h''^-1,取k' = k''^-1, h' = h''^-1即可证明。