近世代數考試複習

2023-02-02 20:30:03 字數 4515 閱讀 9481

一、定義描述(8』)

1、群:設g是乙個非空集合, 是它的乙個代數運算。如果滿足以下條件:

(1)結合律成立,即對g中任意元素a,b,c都有(a b) c = a (b c).

(2)g中有元素e.叫做g的左單位元,它對g中每個元素a都有e a = a .

(3)對g中每個元素a,在g中都有元素a-1,叫做a的左逆元,使a-1 a = e .

則稱g對代數運算做成乙個群。

2、正規子群:設n是群g的乙個子群,如果對g中每個元素a都有 an=na,即 ana-1=n ,則稱n是群g的乙個正規子群(或不變子群)。

3、環:設非空集合r有兩個代數運算,乙個叫做加法並用加號 + 表示,另乙個叫做乘法用乘號表示,如果:

(1)r對加法作成乙個**;

(2)r對乘法滿足結合律:(ab)c = a(bc);

(3)乘法對加法滿足左右分配率:a(b+c)= ab + ac ,(b+c)a = ba + ca .

其中a,b,c為r中任意元素,則稱r對這兩個代數運算作成乙個環。

4、極大理想:設n是環r的乙個理想,且n≠r .如果除r和n外,r中沒有包含n的其它理想,則稱n為環r的乙個極大理想。

5、惟一分解整環:設k是有單位元的整環。如果k中每個既不是零又不是單位的元素都能惟一分解,則稱k為惟一分解整環。整數環z及域f上多項式環f[ x ]都是惟一分解整環。

6、歐氏環:設k是乙個有單位元的整環,如果

(1)有乙個從k的非零元集k – 到非負整數集的對映ψ存在;

(2)這個ψ對k中任意元素a及b≠0,在k中有元素q,r使a=bq + r,r=0

或ψ(r)<ψ(b),則稱r關於ψ作成乙個歐氏環

7、素理想:設r是乙個交換環,p r .如果ab∈p => a∈p或b∈p,其中a,b∈r,則稱p是r的乙個素理想。

顯然,環r本身是r的乙個素理想;又零理想是r的素理想當且僅當r無零因子,

亦即r是乙個整環。

8、主理想:設r是乙個環,任取a∈r,r中包含a的全部理想的交也是r的乙個理想,且是r的包含元素a的最小理想,並稱其為r的由a生成的主理想,記為< a > .

9、理想:設n是環r的乙個子**,即對n中任意元素a,b,差a-b仍屬於n,如果又有 r∈r,a∈n => ra∈n,則稱n是環r的乙個左理想;

如果 r∈r,a∈n => ar∈n,則稱n是環r的乙個右理想;

如果n既是r的左理想又是右理想,則稱n是環r的乙個雙邊理想,簡稱理想,並用

符號n r表示。否則記為n r .

10、商群:群g的正規子群n的全體陪集對於陪集的乘法作成乙個群,稱為g關於n的商群,記為g/n .

11、主理想環:設k是乙個有單位元的整環。如果k的每乙個理想都是乙個主理想,則稱k是乙個主理想整環。

整數環和域f上的多項式環f[ x]都是主理想整環。但是,整數環z上的多項式環z[ x]不是乙個主理想整環。

二、填空(30』)

1、集合m的乙個分類決定m的乙個等價關係。

2、集合m的乙個等價關係決定m的乙個分類。

3、設g是乙個半群,則g作為成群的充要條件是,對g中任意元素a、b,

方程ax=b , ya=b在g中都有解。

4、群g的乙個非空子集h作成子群的充要條件是:

(1)a,b∈h => ab∈h ;

(2)a∈h => a-1∈h.

5、設h,k是群g的兩個子群,則hk≤g hk=kh.

6、整數**z是無限迴圈群。

7、無限迴圈群有兩個生成元,即a與a-1;n階迴圈群有ψ(n)個生成元,

其中ψ(n)為euler函式。

例如,4、5、6階迴圈群分別有ψ(4)=2 ,ψ(5)=4 ,ψ(6)=2 個生成元。

8、設是任意乙個迴圈群。

(1)若|a|=∞,則與整數**z同構;

(2)若|a|=n,則與n次單位根群un 同構。

9、迴圈群的子群仍為迴圈群。

10、不相連迴圈相乘時可以交換。

11、k—迴圈的階為k;不相連迴圈乘積的階為各因子的階的最小公倍。

12、(設h是有限群g的乙個子群,則|g|=|h|(g:h).從

而任何子集的階和指數都是群g的階的因數。

13、有限群中每個元素的階都整除群的階。

14、左陪集的重要性質

(1)a∈ah . (2)a∈h ah=h . (3)b∈ah ah=bh .

(4)ah=bh,即a與b同在乙個左陪集中 a-1b∈h(或b-1a∈h)。

(5)若ah∩bh≠φ,則ah=bh .對任二陪集來說,要麼相等要麼無公共元素。

15、迴圈群的商群也是迴圈群。

16、(第一同構定理)設ψ是群g到g的乙個同態滿射,又kerψ n g,n=ψ(n),

則g/n ≌ g/n .

17、(第二同構定理)設g是群,又h≤g,n g .則h∩n h,並且hn/n≌h/(h∩n) .

18、(第三同構定理)設g是群,又n g,h≤g/n .則

(1)存在g的惟一子群h n,且h=h/n ;

(2)又當h g/n時,有惟一的h g使h=h/n且g/h≌g/n/h/n .

19、設g是乙個群,a∈g,則

(1)σa:x —> axa-1 (x∈g)是g的乙個自同構,稱為g的乙個內自同構;

(2)g的全體內自同構作成乙個群,稱為群g的內自同構群,記為inn g;

(3)inn g aut g .

20、環r的非空子集s作成子環的充要條件是:

a,b∈s => a - b∈s , a,b∈s => ab∈s .

21、如果p是素數,則環zp是乙個域;如果n是合數,則環zn有零因子,從而不是域。

22、(環同態基本定理)設r與r是兩個環,且r ~ r . 則

(1)這個同態核n,即零元的全體逆象,是r的乙個理想;

(2)r/n ≌r.

23、設p是交換環r的乙個理想。則p是r的素理想的充分與必要條件是,商環r/p無

零因子,即為整環。

24、整數環z的理想n是z的極大理想,當且僅當n是由素數生成的理想。

25、整環k中的元素一定是不可約元。

26、設k是任意乙個惟一分解整環。則p是k的元素當且僅當p是k的不可約元。

27、設k是有單位元的整環。如果

(1)k中每個既不是零又不是單位的元素都可分為不可約元的乘積;

(2)k中的不可約元都是素元;

則k是乙個惟一分解整環。

28、gauss整環z[ i]是主理想整環。

29、整數環z是歐氏環。

30、域f上多項式環f[ x]是乙個歐氏環。

31、歐氏環必是主理想環,因而是惟一分解整環。(反之不成立)

32、主理想整環是惟一分解整環。(反之不成立)

33、群g中關於子群h的互異的左(或右)陪集的個數,叫做h在g裡的指數,記(g:h).

34、設p∈k .p≠0,且p不是單位。如果p|ab就必有p|a或p|b,則稱p是k的乙個元素。

35、同態:反身、傳遞 (不滿足對稱) ; 同構:反身、傳遞、對稱。

例一、設σ=(14)(235),τ=(153)(24). 求στσ-1 =?

解:由定理可知:

1 = (σ(1)σ(5)σ(3))(σ(2)σ(4))

425)(24).

例二、證明:k= 作成交代群a4 的乙個交換子群。這個群(以及與其同構的群)稱為klein(四元群。

證顯然k4 中的置換全為偶置換,而且除恒等置換外其餘三個置換的階都是2,而且

其中任二個相乘等於第三個,即k4 對置換的乘法封閉。從而k4 是a4的乙個子群,且

顯然是乙個交換子群證畢)

例三、證明:z[ i]= 作成乙個有單位元的整環(這個環稱為gauss整環),並

且其單位群是 .

證 z[ i ]作成有單位元的整環顯然。又顯然±1,±i均為其單位。下證:z[ i ]沒有別

的單位。

設ε=a + bi 是z[ i]的任一單位,則有η∈ z[ i ]使 εη=1,|ε|2|η|2 =1 .

這只有|ε|2 =a2 + b2=1,從而只有a=±1,b=0;或a=0,b=±1 .

即ε只能是±1及±i .

因此,±1和±i是環z[ i ]的全部單位。故 u(z[ i ])= .

例四、在模8剩餘類環z8 中 ,令< 4 >=,< 2 >=,則< 4 >不是z8的素理想

(因為2·2=4∈< 4 >,但是2∈< 4 >),也不是z8的極大理想(因為< 4 > < 2 > z8).

但是,易知< 2 >既是z8的素理想也是z8的極大理想。

例五、設g=< a > 為6階迴圈群。給出g的一切生成元和g的所有子群。

解: a,a56)=2 .

例六、試求下列各置換的階:τ1=(1378)(24);【4】 τ2=(1372)(234);【6】

τ3= 1 2 3 4 5 6

6 4 1 5 2 3 ;【3】

τ4= 1 2 3 4 5 6 7

5 7 6 3 1 4 2 ;【6】

近世代數複習提綱

一 判斷題 1 模剩餘類集合的乙個全體代表團是 2 群的兩個子群的交集仍是的乙個子群 3 模6剩餘類 的生成元為或 4 整環上的一元多項式環是唯一分解環 5 迴圈群一定是有限群 6 整數集合的元間的小於等於關係是的乙個等價關係 7 迴圈群一定是交換群 8 環中的乘法運算滿 換律 9 集合的元間乙個等...

近世代數習題解答

第一章基本概念 1.1 1.4.5.近世代數題解 1.2 2.3.近世代數題解 1.3 1.解 1 與3 是代數運算,2 不是代數運算 2.解這實際上就是m中n個元素可重複的全排列數nn 3.解例如ab e與ab ab a b 近世代數題解近世代數習題解答近世代數題解第一章基本概念 1.11.4.5...

近世代數讀書報告

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