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第六章 代数系统

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第六章代数系统

1. 填空题:f是X上的n元运算的定义是()。

2. 判断正误,并说明原因:自然数集合N上的减法运算“-”是个封闭的运算。

3. 判断正误,并说明原因:实数集合R上的除法运算“”是个封闭的运算。

4.填空题:代数系统的定义是:()。

5. 填空题:*是X上的二元运算,*具有交换性,则它的运算表的特征是()。

6.填空题:*是X上的二元运算,*具有幂等性,则它的运算表的特征是()。

7. 简答题:*是X上的二元运算,*具有幺元,如何在它的运算表上判定哪个元素是幺元?

8. 简答题:*是X上的二元运算,*具有零元,如何在它的运算表上判定哪个元素是零元?

9. 简答题:*是X上的二元运算,*具有幺元,如何判定哪个元素是元素x的逆元?

10 令N4={0,1,2,3},N4上定义运算+4:

任何x,y∈N4 , x+4 y=(x+y)(mod 4) 。例如2+43=(2+3)(mod 4) =5(mod 4)=1

请列出的运算表。然后判断+4运算是否有交换性、有幺元、有零元、各个元素是否有逆元?如果有上述这些元素,请指出这些元素都是什么。

11. 判断正误,并说明原因:对于整集合I上的减法运算“-”来说, 0是幺元。

12. 填空题:E是全集,E={a,b},E的幂集P(E)上的交运算的幺元是()。零元是()。有逆元的元素是(),它们的逆元分别是()。

13. 填空题:E是全集,E={a,b},E的幂集P(E)上的并运算的幺元是()。零元是()。有逆元的元素是(),它们的逆元分别是()。

14. 填空题:E是全集,E={a,b},E的幂集P(E)上的对称差运算的幺元是()。零元是()。有逆元的元素是()。它们的逆元分别是()。

15. 填空题:对于自然数集合N上的加法运算“+”,13=()。

16. 填空题:你所知道的满足吸收律的运算有()。

17. 填空题:你所知道的具有零元的运算有(),其零元是()。

18. 设是X上的二元运算,如果有左幺元 e L∈X,也有右幺元 e R∈X,则 e L= e R =e ,且幺元 e 是唯一的。

19. 设是X上的二元运算,如果有左零元θL∈X,也有右零元θR∈X,则θL=θR =θ,且零元θ是唯一的。

20. 设是X上有幺元e且可结合的二元运算,如果 x∈X,x的左、右逆元都存在,则x的左、右逆元必相等。且x的逆元是唯一的。

21. 设是X上且可结合的二元运算,如a∈X,且a-1∈X,则a是可消去的,即任取x,y∈X,设有a x=a y 则x=y。

22. 对于实数集合R,给出运算如下:+是加法、—是减法、是乘法、max是两个数中取最大的、min是两个数中取最小的、|x-y|是x与y差的绝对值。判断这

”。

+-max min|x-y|

可结合性

可交换性

存在幺元

存在零元

23. 设R是实数集合,在R上定义二元运算* 如下:任取x,y∈R,

x*y=xy-2x-2y+6

1.验证运算* 是否满足交换律和结合律。

2.求运算*是否有幺元和零元,如果有请求出幺元和零元。

3.对任何实数x,是否有逆元?如果有,求它的逆元,如果没有,说明原因。

24.设是X 上有幺元e 且可结合的二元运算,求证如果x ∈X ,都存在左逆元,则x 的左逆元也是它的右逆元。

25. .给定下面4个运算表如下所示。分别判断这些运算的性质,并用“Y ”表示“有”,用“N ”表示“无”填下面表。如果运算有幂等元、有幺元、有零元、有可逆元素,要指出这些元素是什么。

交换性

幂等元 幂等性

有幺元 有零元

有可逆元素

a) b) c)

d)

26. 分别说明什么叫做两个代数系统同态、满同态、单一同态、同构、自同构?

27. 什么叫做同态核?

28.请举同构的两个代数系统的例子,并说明它们同构的理由。

29. 给出集合A ={0,1,2,3}和A 上的二元运算“*”。集合B ={S,R,A,L}和B 上的二元运算“o ”。 它们的运算表如下面所示。验证同构。

a b c

a b c

a b c b

c a c a b

a)

a b c

a b c

a b c b

a c c c c

b)

a b c

a b c

a b c a

b c a b c

c)

a b c

a b c

a b c b

b c c c b

d)

30令S={|X 是集合,*是X 上的二元运算},即S 是所有含有一个二元运算的代数系统构成的集合。是S 中的代数系统间的同构关系。求证,是S 中的等价关系。

31. 令A ={0,1,2,3,4,…},B={1,2,4,8,16,…},+表示加法,*表示乘法, 问是否同构?为什么?

32 已知代数系统,其中S={a,b,c} P={1,2,3} 二元运算表如下所示:

试证明它们同构。

a b c

a b c

a b c b b c

c b c

· 1 2 3

1 2 3

1 2 1 1 2 2

1 2 3

*

0 1 2 3

0 0 1 2 3

1 1

2

3 0

2 2

3 0 1 3 3 0 1 2

*

S R A L

S S R A L

R R A L S

A A L S R L L S R A

o

33给定两个代数系统,:R+是正实数,×是R+上的乘法运算;: R 是实数集合,+是R上的加法运算。它们是否同构?对你的回答给予证明或者举反例说明之。

34. 已知代数系统同构,即 X Y。并设f:X Y是同构映射, 请证明如果运算可结合,则运算也可结合。

35. 已知代数系统同构,即 X Y。并设f:X Y是同构映射, 请证明如果运算可交换,则运算也可交换。

36. 已知代数系统同构,即 X Y。并设f:X Y是同构映射, 请证明如果运算有幺元e,则运算也有幺元e,且f(e )= e。

37. 已知代数系统同构,即 X Y。并设f:X Y是同构映射, 请证明如果运算有零元θ,则运算也有零元θ,且f(θ)=θ。

38 已知代数系统同构,即 X Y。并设f:X Y是同构映射, 请证明如果中每个x∈X可逆,即x-1∈X, 则中每个y∈Y也可逆,即y-1∈Y。且如果y=f(x) ,则 y-1= (f(x))-1 =f(x-1)。(x映像的逆元=x逆元的映像)

39集合A上两个同余关系R、S, 证明R∩S也是同余关系.

40. 考察代数系统,定义I上如下关系R是同余关系?

a).∈R当且仅当(x<0∧y<0)∨(x≥0∧y≥0)

b). ∈R当且仅当|x-y|<10

c). ∈R当且仅当(x=y=0)∨(x0∧y0)

d). ∈R当且仅当x≥y

41. 填空:是A上二元运算,代数是半群,当且仅当()。

42. 填空:是A上二元运算,代数是独异点,当且仅当()。

43 列举出5个你所熟悉的是半群的例子。

44. 列举出5个你所熟悉的是独异点的例子。

45 列举出1个你所熟悉的是半群但不是独异点的例子。

46. 给定代数系统 ,是实数R上二元运算,定义为:a,b∈R,

a b=a+b+a·b

求证 是独异点。

47. 是个半群,a,b∈A,若a≠b则 a b≠b a,试证:

a) a∈A,有a a=a

b) a,b∈A, a b a=a

c) a,b,c∈A, a b c=a c

48. 设是个半群,且左右消去律都成立,证明S是交换半群的充要条件是对任何

a,b∈S,有 (a*b)2=a2*b2

49. 设是半群,如果S是有限集合,则必存在a∈S,使得a a=a。

50. 设A是有理数集合,在笛卡尔积A×A上,定义二元运算△如下:

任取,∈A×A = 其中:是乘法。+是加法。

求证是独异点。

51..设是交换独异点,A是M中所有幂等元构成的集合,证明

的子独异点。

52.令I:是整数集合;N:自然数集合,R:实数集合。+是加法运算,×是乘法运算。给定代数系统,, ,,,,< P(E), >,。请问哪些代数系统不是群?只要说明一条理由即可。又问哪些代数系统是群?并说明理由。

53. X=R-{0,1}, X上定义六个函数,如下所示:x∈X,

f1(x)=x f2(x)=x-1 f3(x)=1-x

f4(x)=(1-x) -1 f5(x)=(x-1)x-1 f6(x)=x(x-1) -1

令F={f1,f2, f3, f4, f5, f6},是F上的复合运算,试证明是群。

54. 令R是实数,F={f| f(x)=ax+b,a,b,x∈R,a o },是F上的函数左复合运算,试证明是群。

55. 设是半群,e 是左幺元,且对每个x∈A,x’∈A,使得x’x=e,

a) 证明, a,b,c∈A,若 a b=a c,则 b=c。

b) 证明是群。

56. .设是群,且|A|=2n, n是正整数,证明A中至少存在一个元素a,使得a*a=e。

57.填空:令是群,其中G={a,b,c},设a是幺元,则b2=( ),b*c=( ),b

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