第二章 近世代数简介
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近世代数知识点近世代数知识点第一章基本概念1.1集合●A的全体子集所组成的集合称为A的幂集,记作2A.1.2映射●证明映射:●单射:元不同,像不同;或者像相同,元相同。
●满射:像集合中每个元素都有原像。
Remark:映射满足结合律!1.3卡氏积与代数运算●{(a,b)∣a∈A,b∈B }此集合称为卡氏积,其中(a,b)为有序元素对,所以一般A*B不等于B*A.●集合到自身的代数运算称为此集合上的代数运算。
1.4等价关系与集合的分类★等价关系:1 自反性:∀a∈A,a a;2 对称性:∀a,b∈R, a b=>b a∈R;3 传递性:∀a,b,c∈R,a b,b c =>a c∈R.Remark:对称+传递≠自反★一个等价关系决定一个分类,反之,一个分类决定一个等价关系★不同的等价类互不相交,一般等价类用[a]表示。
第二章群2.1 半群1.半群=代数运算+结合律,记作(S,)Remark: i.证明代数运算:任意选取集合中的两个元素,让两元素间做此运算,观察运算后的结果是否还在定义的集合中。
ii.若半群中的元素可交换,即a b=b a,则称为交换半群。
2.单位元i.半群中左右单位元不一定都存在,即使存在也可能不唯一,甚至可能都不存在;若都存在,则左单位元=右单位元=单位元。
ii.单位元具有唯一性,且在交换半群中:左单位元=右单位元=单位元。
iii.在有单位元的半群中,规定a0=e.3.逆元i.在有单位元e的半群中,存在b,使得ab=ba=e,则a为可逆元。
ii.逆元具有唯一性,记作a-1且在交换半群中,左逆元=右逆元=可逆元。
iii.若一个元素a既有左逆元a1,又有右逆元a2,则a1=a2,且为a的逆元。
4.子半群i.设S是半群,≠T S,若T对S的运算做成半群,则T为S的一个子半群ii.T是S的子半群a,b T,有ab T2.2 群1.群=半群+单位元+逆元=代数运算+结合律+单位元+逆元Remark:i. 若代数运算满足交换律,则称为交换群或Abel群.ii. 加群=代数运算为加法+交换群iii.单位根群Um={m=1},数域P上全体n阶可逆(满秩)矩阵集合GL(n,P),数域P上全体n阶的行列式为1的矩阵集合SL(n,p).2. 群=代数运算+结合律+左(右)单位元+左(右)逆元=代数运算+结合律+单位元+逆元=代数运算+结合律+∀a,b G,ax=b,ya=b有解3. 群的性质i. 群满足左右消去律ii.设G是群,则∀a,b G,ax=b,ya=b在G中有唯一解iii.e是G单位元⇔ e2=eiv.若G是有限半群,满足左右消去律,则G是一个群4. 群的阶群G的阶,即群G中的元素个数,用表示。
近世代数
近世代数是数学中的一个分支,它研究的对象是代数结构,如群、环、域等,以及它们之间的关系和性质。
这个领域的主要目标是揭示这些结构的本质和共性,并开发出一些通用的技术和方法来处理这些结构和它们之间的关系。
近世代数主要研究群、环、域等代数结构的性质和关系。
群是一种代数结构,它由一个集合以及一个二元运算组成,满足封闭性、结合律、存在单位元素以及每个元素都有逆元素等性质。
环是另一种代数结构,它由一个集合以及两个二元运算组成,分别满足加法和乘法的封闭性、结合律、分配律、存在单位元素和每个元素都有加法和乘法的逆元素等性质。
域是群和环的进一步推广,它不仅满足群和环的所有性质,还满足乘法的交换律。
近世代数的研究方法主要是利用抽象代数的思想,即将一些常见的代数概念抽象出来,从而得到一些通用的性质和方法来处理这些抽象的代数结构。
例如,通过将群、环、域等代数结构抽象出来,我们可以得到一些通用的定理,如拉格朗日定理、卡氏定理、高斯引理等,它们在处理各种具体的代数问题时都具有广泛的应用价值。
总之,近世代数是数学中的一个重要分支,它研究的对象是代数结构及其性质和关系,通过抽象代数的思想和方法,揭示了这些结构的本质和共性,为解决各种具体的代数问题提供了一些通用的技术和方法。
近世代数内容近世代数是数学发展中的一个重要领域,它涉及到了许多重要的数学概念和定理。
在近世代数的发展中,许多数学家通过研究代数结构的性质和规律,推动了数学的发展。
本文将从多个角度介绍近世代数的一些重要内容。
一、群论群论是近世代数的基石之一,它研究的是集合上的一种代数结构。
群由一个集合和一个运算组成,这个运算满足封闭性、结合律、存在单位元和存在逆元等性质。
群论的研究对象可以是任意集合,如整数集、矩阵集等。
群论的研究内容包括子群、正规子群、同态映射等,它对于研究对称性和变换具有重要的意义。
二、环论环论是近世代数的另一个重要分支,它研究的是集合上的两个运算。
环由一个集合和两个运算组成,这两个运算分别满足封闭性、结合律、交换律和分配律等性质。
环论的研究对象可以是整数集、多项式集等。
环论的研究内容包括理想、素环、域等,它对于研究代数方程和代数几何等领域具有重要的影响。
三、域论域论是近世代数的另一个重要分支,它研究的是集合上的四个运算。
域由一个集合和四个运算组成,这四个运算满足环的所有性质,并且除法运算有定义。
域论的研究对象可以是有理数集、实数集、复数集等。
域论的研究内容包括子域、域扩张、代数闭域等,它对于研究代数方程和代数几何等领域起到了重要的推动作用。
四、线性代数线性代数是近世代数的一个重要分支,它研究的是向量空间和线性变换。
线性代数的研究内容包括向量的线性组合、线性方程组的解、矩阵的特征值和特征向量等。
线性代数在几何学、物理学和工程学等领域有着广泛的应用,它是许多数学分支的基础。
五、代数几何代数几何是近世代数与几何学的结合,它研究的是代数方程的几何性质。
代数几何的研究内容包括代数曲线、代数曲面、射影空间等。
代数几何在解析几何、拓扑学和数论等领域有着广泛的应用,它为研究几何形体和曲线提供了重要的数学工具。
近世代数涵盖了群论、环论、域论、线性代数和代数几何等多个重要的数学分支。
这些数学概念和定理的研究推动了数学的发展,并在实际应用中发挥着重要作用。
近世代数引言近世代数是数学中的一个分支,是研究代数结构的一种方法。
它主要研究了群、环、域等代数结构,以及它们之间的关系和性质。
本文将介绍近世代数的基本概念和一些重要的定理。
群群是近世代数的基础概念之一,它是一个集合和一个二元运算的组合。
这个二元运算满足封闭性、结合律、单位元存在性和逆元存在性等性质。
封闭性对于群中的任意两个元素a和b,它们的运算结果ab也必须属于群中的元素。
结合律群中的运算满足结合律,即对于群中的任意三个元素a、b 和c,满足(a·b)·c = a·(b·c)。
单位元存在性群中存在一个元素e,称为单位元,对于群中的任意元素a,满足a·e = e·a = a。
逆元存在性对于群中的任意元素a,存在一个元素a’,称为逆元,满足a·a’ = a’·a = e,其中e是单位元。
环环是一种比群更一般的代数结构,它是一个集合和两个运算的组合。
这两个运算分别是加法和乘法,并且满足封闭性、结合律、分配律和单位元存在性等性质。
封闭性对于环中的任意两个元素a和b,它们的加法和乘法结果a+b和a·b也必须属于环中的元素。
结合律环中的加法和乘法满足结合律,即对于环中的任意三个元素a、b和c,满足(a+b)+c = a+(b+c)和(a·b)·c = a·(b·c)。
分配律环中的加法和乘法满足分配律,即对于环中的任意三个元素a、b和c,满足a·(b+c) = a·b + a·c和(b+c)·a = b·a + c·a。
单位元存在性环中存在一个元素0,称为加法的单位元,对于环中的任意元素a,满足a+0 = 0+a = a。
同时,环中存在一个元素1,称为乘法的单位元,对于环中的任意元素a,满足a·1 = 1·a = a。
近世代数知识点第一章基本概念1.1集合●A的全体子集所组成的集合称为A的幂集,记作2A.1.2映射●证明映射:●单射:元不同,像不同;或者像相同,元相同。
●满射:像集合中每个元素都有原像。
Remark:映射满足结合律!1.3卡氏积与代数运算●{(a,b)∣a∈A,b∈B }此集合称为卡氏积,其中(a,b)为有序元素对,所以一般A*B不等于B*A.●集合到自身的代数运算称为此集合上的代数运算。
1.4等价关系与集合的分类★等价关系:1 自反性:∀a∈A,a a;2 对称性:∀a,b∈R, a b=>b a∈R;3 传递性:∀a,b,c∈R,a b,b c =>a c∈R.Remark:对称+传递≠自反★一个等价关系决定一个分类,反之,一个分类决定一个等价关系★不同的等价类互不相交,一般等价类用[a]表示。
第二章群2.1 半群1.半群=代数运算+结合律,记作(S,)Remark: i.证明代数运算:任意选取集合中的两个元素,让两元素间做此运算,观察运算后的结果是否还在定义的集合中。
ii.若半群中的元素可交换,即a b=b a,则称为交换半群。
2.单位元i.半群中左右单位元不一定都存在,即使存在也可能不唯一,甚至可能都不存在;若都存在,则左单位元=右单位元=单位元。
ii.单位元具有唯一性,且在交换半群中:左单位元=右单位元=单位元。
iii.在有单位元的半群中,规定a0=e.3.逆元i.在有单位元e的半群中,存在b,使得ab=ba=e,则a为可逆元。
ii.逆元具有唯一性,记作a-1且在交换半群中,左逆元=右逆元=可逆元。
iii.若一个元素a既有左逆元a1,又有右逆元a2,则a1=a2,且为a的逆元。
4.子半群i.设S是半群,≠T S,若T对S的运算做成半群,则T为S的一个子半群ii.T是S的子半群∀a,b T,有ab T2.2 群1.群=半群+单位元+逆元=代数运算+结合律+单位元+逆元Remark:i. 若代数运算满足交换律,则称为交换群或Abel群.ii. 加群=代数运算为加法+交换群iii.单位根群Um={m=1},数域P上全体n阶可逆(满秩)矩阵集合GL(n,P),数域P上全体n阶的行列式为1的矩阵集合SL(n,p).2. 群=代数运算+结合律+左(右)单位元+左(右)逆元=代数运算+结合律+单位元+逆元=代数运算+结合律+∀a,b G,ax=b,ya=b有解3. 群的性质i. 群满足左右消去律ii.设G是群,则∀a,b G,ax=b,ya=b在G中有唯一解iii.e是G单位元 e2=eiv.若G是有限半群,满足左右消去律,则G是一个群4. 群的阶群G的阶,即群G中的元素个数,用表示。