离散数学第七章群与环
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群与环的基本概念与性质群与环是数学中重要的代数结构,它们具有丰富的性质和应用。
本文将介绍群与环的基本概念,并探讨它们的性质。
一、群的基本概念与性质群是一种包含了代数运算的集合,它满足以下几个条件:1. 封闭性:对于群中的任意两个元素,它们的运算结果仍然在群中。
2. 结合律:群中的代数运算满足结合律,即对于群元素a、b和c,(a•b)•c = a•(b•c)。
3. 单位元:群中存在一个特殊的元素e,称为单位元,对于群中的任意元素a,a•e = e•a = a。
4. 逆元:对于群中的任意元素a,存在一个元素b,使得a•b = b•a = e,其中e为单位元。
元素b称为元素a的逆元。
群的性质还包括以下几个重要的特点:1. 唯一性:群中的单位元是唯一的,对于任意元素a,它的逆元也是唯一的。
2. 消去律:对于群中的任意三个元素a、b和c,如果a•b = a•c,那么b = c。
类似地,如果b•a = c•a,那么b = c。
3. 关于单位元的运算规则:对于群中的任意元素a,a•e = e•a = a。
4. 子群:如果一个集合在同一运算下构成一个群,并且它是原群的子集,则称这个集合为原群的子群。
二、环的基本概念与性质环是一种包含了两种代数运算的集合,它满足以下几个条件:1. 封闭性:对于环中的任意两个元素,它们的加法和乘法结果仍然在环中。
2. 加法结合律和乘法结合律:环中的加法和乘法满足结合律,即对于环元素a、b和c,(a+b)+c = a+(b+c),(a*b)*c = a*(b*c)。
3. 加法单位元:环中存在一个特殊的元素0,称为加法单位元,对于环中的任意元素a,a+0 = 0+a = a。
4. 加法逆元:对于环中的任意元素a,存在一个元素-b,使得a+b = b+a = 0。
元素-b称为元素a的加法逆元。
5. 乘法单位元:环中存在一个特殊的元素1,称为乘法单位元,对于环中的任意元素a,a\*1 = 1\*a = a。
离散数学形考任务3代数结构部分概念及性质一、概念介绍代数结构是离散数学中的一个重要概念。
它描述了在特定集合上定义的运算规则和性质。
常见的代数结构主要包括:1. 群(Group):群是一种具有封闭性、结合律、单位元和逆元的代数结构。
它是一种基本的抽象代数结构,并具有丰富的性质和应用。
2. 环(Ring):环是一种具有加法和乘法两种运算的代数结构。
它具有封闭性、结合律、单位元、交换律和分配律等性质。
3. 域(Field):域是一种具有加法、乘法、减法和除法四种运算的代数结构。
它是一种高级的代数结构,并满足多种性质,如交换性、维数等。
二、性质探讨不同的代数结构具有不同的性质,下面我们分别探讨一下群、环和域的性质:1. 群的性质:- 封闭性:对于群G中的任意元素a和b,它们的运算结果ab 也属于G。
- 结合律:对于群G中的任意元素a、b和c,(ab)c = a(bc),即运算顺序不影响结果。
- 单位元:群G中存在一个元素e,使得对于任意元素a,ae = ea = a。
- 逆元:对于群G中的任意元素a,存在一个元素b,使得ab = ba = e。
2. 环的性质:- 封闭性:对于环R中的任意元素a和b,它们的加法运算结果a+b和乘法运算结果ab都属于R。
- 结合律:对于环R中的任意元素a、b和c,(a+b)+c = a+(b+c)和(ab)c = a(bc),即运算顺序不影响结果。
- 单位元:环R中存在一个元素0,使得对于任意元素a,a+0 = 0+a = a。
- 交换律:对于环R中的任意元素a和b,a+b = b+a和ab = ba。
- 分配律:对于环R中的任意元素a、b和c,a(b+c) = ab+ac和(a+b)c = ac+bc。
3. 域的性质:- 封闭性:对于域F中的任意非零元素a和b,它们的加法运算结果a+b和乘法运算结果ab都属于F。
- 结合律、单位元和逆元:与群和环的性质类似,域也具有结合律、单位元和逆元的性质。
群与环知识点总结一、群的定义与性质1. 群的定义群是一个集合G以及一个二元运算*构成的代数结构,满足以下四条性质:封闭性:对于任意的a、b∈G,都有a*b∈G。
结合律:对于任意的a、b、c∈G,都有(a*b)*c=a*(b*c)。
存在单位元:集合G中存在一个元素e,对于任意的a∈G,都有a*e=e*a=a。
存在逆元:对于每个a∈G,存在一个元素b∈G,使得a*b=b*a=e。
2. 群的性质群的性质有许多重要的定理和结论,其中最重要的结论是:唯一单位元:群的单位元是唯一的。
唯一逆元:对于每个元素a∈G,其逆元素是唯一的。
左消去律:对于任意的a、b、c∈G,如果a*b=a*c,那么b=c。
右消去律:对于任意的a、b、c∈G,如果b*a=c*a,那么b=c。
以上是群的基本定义和性质,群还有许多重要的定理和结论,如拉格朗日定理、柯西定理等。
这些定理和结论对于群的研究具有重要意义,并在数学的许多领域中发挥着重要作用。
二、环的定义与性质1. 环的定义环是一个集合R以及两个二元运算+和*构成的代数结构,满足以下四条性质:R对于+构成一个交换群。
乘法满足结合律:对于任意的a、b、c∈R,都有(a*b)*c=a*(b*c)。
分配律成立:对于任意的a、b、c∈R,有a*(b+c)=a*b+a*c和(b+c)*a=b*a+c*a。
2. 环的性质环的性质也有许多重要的定理和结论,其中最重要的结论是:唯一加法单位元:环的加法单位元是唯一的。
乘法分配性:环的乘法对加法满足分配律。
交换律:对于环中的任意元素a和b,都有a*b=b*a。
环还有许多重要的定理和结论,如唯一乘法单位元、素环、主理想环等。
这些定理和结论对于环的研究具有重要意义,并在数学的许多领域中发挥着重要作用。
三、群与环的应用群与环在数学的许多领域中有着广泛的应用,如数论、代数学、几何学等。
具体而言,群与环的应用包括:1. 数论中的应用在数论中,群与环的应用非常广泛,如在模运算、同余方程、数论函数等方面,群与环都有重要的应用。
离散数学第二版答案(6-7章)第六章 代数系统6.1第129页1. 证明:任取,x y I ∈,(,)*(,)g y x y x y x yx x y xy g x y ==+-=+-=,因此,二元运算*是可交换的; 任取,,x y z I ∈,(,(,))*(*)*()()g x g y z x y z x y z yz x y z yz x y z yz x y z xy xz yz xyz==+-=++--+-=++---+((,),)(*)*()*()(,(,))g g x y z x y z x y xy zx y xy z x y xy z x y z xy xz yz xyz g x g y z ==+-=+-+-+-=++---+=因此,运算*是可结合的。
该运算的么元是0,0的逆元是0,2的逆元是2,其余元素没有逆元。
2.证明:任取,,x y N x y ∈≠,由*,*x y x y x y x ==≠知,**y x x y ≠,*运算不是可交换的。
任取,,x y z N ∈,由(*)**x y z x z x ==,*(*)*x y z x y x ==知,(*)**(*)x y z x y z =,*运算是可结合的。
任取x N ∈,*x x x =,可知N 中的所有元素都是等幂的。
*运算有右么元,任取,x y N ∈,*x y x =,知N 中的所有元素都是右么元。
*运算没有左么元。
证明:采用反证法。
假定e 为*运算的左么元,取,b N b e ∈≠,由*的运算公式知*e b e =,由么元的性质知,*e b b =,得e b =,这与b e ≠相矛盾,因此,*运算没有左么元。
3.解: ① 任取y x I y x ≠∈,,的最小公倍数和y x y x =*的最小公倍数和的最小公倍数和y x x y x y ==*因此对于任意的y x I y x ≠∈,,都有x y y x **=,即二元运算*是可交换的。