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1、近世代数基础,补考复习练习 王尚文 近世代数基础 基本概念 群论 环和域,第一章 基本概念,集合 映射 代数运算 结合律 交换律 分配律 一一映射 同态 同构、自同构 等价关系与集合分类,第二章 群论,群的定义 单位元、逆元、消去律 有限群的另一定义 群的同态 变换群 置换群 循环群 子群 子群的陪集 不变子群、商群 同态与不变子群,第三章 环和域,加群、环的定义 交换律、单位元、零因子、整环 除环、域 无零因子环的特征 子环、环的同态 多项式环 理想 剩余类环、同态与理想 最大理想,集合的定义,若干个固定事物的全体叫做一个集合 简称集 元组成一个集合的事物叫做这个集合的元素 有时简称元 一个
2、没有元素的集合叫做空集合 集合的积 令A1 A2，An是n个集合，有一切从A1 A2，An里顺序取出的元素组（a1 ，a2， a3，an）（aiAi）所做成的集合叫做集合 的积,子集 若集合b的每一个元素都属于集合a，我们说，b是a的子集 交集 集合a和集合b的所有共同元所组成的集合就叫做a和b的交集 并集 由至少属于集合a和b之一的一切元素组成的集合就叫做a和b的并集,映射,映射的定义 假如通过一个法则，对于任何一个A1A2An的元都能得到一个唯一的D的元d，那么这个法则叫做集合A1A2An到集合D的一个映射 像 逆象， 映射的相同 效果相同就行,代数运算,定义一个AB到D的映射叫做一个AB
3、到D的代数运算 代数运算是一种特殊的映射 描写它的符号，也可以特殊一点，一个代数运算我们用。来表示 二元运算 假如。是一个AA到A的代数运算，我们说集合A是闭的 二元运算,分配律,第一分配律 b（a+b）=（ba)+(b a） 第二分配律 （a1+a2）b=（a1b）+（a2b）,同态,同态映射 一个A到的映射l，叫做一个代数运算和来说，A到的同态映射，假如，在之下不管a和b是A的哪两个元，只要aa，bb 就有a b a b 假如运算1和1来说，有一个A到A的满射的同态映射存在，同态满射 同构映射 一一映射的同态映射就是一个同构映射 自同构,等价关系与等价类,集合的等价关系 假如满足以下规律反
4、射律；aa，不管a是A的哪个元。， 对称律:abba ，推移律：ab，bc=ac 同余关系,群的定义,群的第一定义 一个不空集合G对于乘法的代数运算来说做成一个群，假如 G对于这个乘法来说是闭的 结合律成立：a（bc）=（ab）c对于G的任意的三个元a，b，c都对； 对于G的任意两个元a，b来说，方程ax=b 和ya=b都在G里有解,群的第二定义 G对乘法是闭的 结合律成立：a（bc）=(a b)c对于G里的任意元都对 G里至少存在一个左单位元e，能让ea=a 对G中的任意a都成立 对于G的每个元a，在G里至少存在一个左逆元a 能让aa=e,单位元、逆元、消去律,单位元 一个群的唯一的能使ea
5、=ae=a的元e叫做群的单位元 逆元 一个群的每一个元a来说，在群里存在一个而且只存在一个元a，能使aa=aa=e 消去律 若 ax=ax，那么x=x 若 ya=ya，那么y=y,群的同态,定理 假定G与G对于它们的乘法来说同 态，那么G也是一个群 注意 假如G和G同态，那么不一定是群 定理2 假定G和G是两个群。在G到G的一个同态映射下，G的单位元e的象是G的单位元，G的元a的逆元a的象是a的象的逆元 在一个同构映射下，两个单位元互相对应，相互对应的元的逆元相互对应。,变换群,定理1 假定G是集合A的若干个变换所做成的集合，并且G包含恒等变换，若是对乘法（：aa，：aa 那么a（a)）来说做
6、成一个群，那么G只包含A的一一变换。 变换群 一个集合的若干个一一变换对于以上规定的乘法做成的一个群叫做A的一个变换群 定理2 一个集合的所有一一变换做成一个变换群 定理3 任何一个群都同一个变换群同构 证明，假定G是一个群，G的元是a，b，c 我们在G里任意取出一个元x来，那么x：ggx=gx是集合的一个变换。因为给了G的任意元g，我们能够得到一个唯一的G的元gx。这样由G的每个元x，可以得到G的一个变换x。我们把所有这样的来的G的变换放在一起，做成一个集合G= a，b，c 那么xx是G到G的满射，但消去律xy=gxgy告诉我们若xy，那么x y，所以xx是一一映射。在进一步看，是同构映射
7、所以任何群和一个变换群同构,置换群,一个有限集合的一一变换叫做置换 一个有限集合的若干个置换群做成的一个群叫做置换群。 定义 一个包含n个元的集合的全体置换做成的群叫做对称群 sn 定理 1 n次对称群sn的阶是n！ 定义 sn的一个把ai1变到ai2而使得其余的元，假如还有的话，不变的置换，叫做一个k-循环置换 定理2 每一个n个元的置换都可以写成若干个互相没有共同数字的循环置换的乘积。 定理3 每个有限群都与一个置换群同构,循环群,定义 若一个群G的每一个元都是G的某个固定元a的乘方，我们就把G叫做循环群，我们也可以说，G是由元a生成的，并且用符号G=（a）来表示。a叫做G的一个生成元 定
8、理 假定G是一个由元a所生成的循环群。那么G的构造完全可以由a的阶来决定 a的阶若是无限，那么G与整数加群同构 a的阶若是一个有限整数n，那么G与n的剩余类加群同构,子群,定义 一个群的一个子集H叫做G的一个子群，假如H对于G的乘法来说做成一个群 做成子群的必要条件; ,a，bH=abHaH=a H 定理 做成子群的充分必要条件a，bH=ab H 一个群的不空有限子集H作成G的一个子群的充分必要条件是：a，babH,子群的陪集,子群的陪集续,指数 一个群的子群的右陪集的个数叫做H在G里的指数 假定H是一个有限群G的子群，那么H的阶n和它在G里的指数j都能整除G 的阶N 并且N=nj 一个有限群
9、的任一元a的阶n都能整除G的阶,不变子群、商群,定义 一个群G是一个子群N叫做一个不变子群，假如对于G的每个元a来说，都有Na=aN 一个不变子群的一个左(右)陪集叫做N的一个陪集 一个群G的一个子群是一个不变子群的充要条件是：aNa=N 对于任意元a都成立 充要条件 aG，nN=anaN 商群 一个不变子群N的陪集所做成的群叫做一个商群 G/N 有限群时 G的阶/N的阶=G/N的阶,同态、不变子群,一个群G同他的每一个商群G/N同态 同态映射的核 ：假定 &是一个群G到另一个群G的一个同态映射。G的单位元e在&之下的所有逆象所做成的G的子集就叫做同态映射的核 。 定理 假定 G 与G是两个群
10、，并且G与G同态，那么这个同态映射的核N是G的一个不变子群，且G/NG,加群、环的定义,加群 一个交换群叫做一个加群 环 一个集合叫做一个环 1 R是加群 对于一个叫做加法的代数运算来说做成一个交换群 2 R对于另一个叫做乘法的代数运算来说是闭的 3 这个乘法适合结合律：a（bc）=（ab）c不管a，b，c 是R的哪三个元 两个分配律都成立 a（b+c）=ab+ac （b+c）a=ba+ca,交换律、单位元、零因子、整环,交换环 一个环 假如 ab=ba不管a b是环的哪两个元 单位元 ea=ae=a 一个环未必有单位元 零因子 若环里a0，b0但 ab=0 那么 a是左零因子 b 右零因子
11、整环 一个环叫做整环 如果 1.乘法适合交换律：ab=ba .R有单位元1：1a=a1=a R没有零因子ab=0=a=0或b=0,除环、域,除环 1， R至少包含一个而不等于零的元 2，R有单位元 3，R的每一个不等于零的元有一个逆元 域 一个交换除环叫做一个域 在一个没有零因子的环里所有不等于零的元对于加法来说的阶都一样的 一个无零因子的环里的非零元的相同的阶叫做环的特征 整环 除环 域 的特征或是无限大 或是一个素数,子环、环的同态,一个非空子集作成子环的充要条件是，a，bS=a-bS abS 一个除环的子集作成子除环的充要条件是 1，包含一个不等于零的元 2，a，bS=a-bS a，bS b0=ab S,多项式环,理想,一个环的非空子集 叫做理想子环 理想 ra 既有单位元又是交换环 生成理想 主理想 ra +na 是交换环时,
