【半群】G非空,·为G上的二元代数运算,满足结合律。
【群】(非空,封闭,结合律,单位元,逆元)恰有一个元素1适合1·a=a·1=a,恰有一个元素a-1适合a·a-1=a-1·a=1。
【Abel群/交换群】·适合交换律。
可能不只有两个元素适合x2=1【置换】n元置换的全体作成的集合Sn对置换的乘法作成n 次对称群。
【子群】按照G中的乘法运算·,子集H仍是一个群。
单位子群{1}和G称为平凡子群。
【循环群】G可以由它的某元素a生成,即G=(a)。
a所有幂的集合an,n=0,±1,±2,…做成G的一个子群,由a生成的子群。
若G的元数是一个质数,则G必是循环群。
n元循环群(a)中,元素ak是(a)的生成元的充要条件是(n,k)=1。
共有ϕ(n)个。
【三次对称群】{I(12)(13)(23)(123)(132)}【陪集】a,b∈G,若有h∈H,使得a =bh,则称a合同于b(右模H),a≡b(右mod H)。
H有限,则H的任意右陪集aH的元数皆等于H的元数。
任意两个右陪集aH和bH或者相等或者不相交。
求右陪集:H本身是一个;任取a∉H而求aH又得到一个;任取b∉H∪aH而求bH又一个。
G=H∪aH∪bH∪…【正规子群】G中任意g,gH=Hg。
(H=gHg-1对任意g∈G都成立)Lagrange定理G为有限群,则任意子群H的元数整除群G的元数。
1有限群G的元数除以H的元数所得的商,记为(G:H),叫做H在G中的指数,H的指数也就是H的右(左)陪集的个数。
2设G为有限群,元数为n,对任意a∈G,有an=1。
3若H在G中的指数是2,则H必然是G的正规子群。
证明:此时对H的左陪集aH,右陪集Ha,都是G中元去掉H的所余部分。
故Ha=aH。
4G的任意多个子群的交集是G的子群。
并且,G的任意多个正规子群的交集仍是G的正规子群。
5 H是G的子群。
N是G的正规子群。
命HN为H的元素乘N的元素所得的所有元素的集合,则HN是G的子群。
【同态映射】K是乘法系统,G到K的一个映射σ(ab)=σ(a)σ(b)。
设(G,*),(K,+)是两个群,令σ:x→e,∀x∈G,其中e是K的单位元。
则σ是G到K 内的映射,且对a,b∈G,有σ(a*b)=e=σ(a)+ σ(b)。
即,σ是G到K的同态映射,G~σ(G)。
σ(G)={e}是K的一个子群。
这个同态映射是任意两个群之间都有的。
【同构映射】K是乘法系统,σ是G到σ(G)上的1-1映射。
称G与σ(G)同构,G≅G′。
同构的群或代数系统,抽象地来看可以说毫无差别。
G和G′同态,则可以说G′是G的一个缩影。
【同态核】σ是G到G′上的同态映射,核N为G中所有变成G′中1′的元素g的集合,即N=σ-1(1′)={g∈G∣σ(g)=1′}。
N是G的一个正规子群。
对于Gˊ的任意元素aˊ,σ-1(aˊ)={x|x∈G ,σ(x)= aˊ}是N在G 中的一个陪集。
Gˊ的元素和N在G中的陪集一一对应。
设N是G的正规子群。
若A,B是N的陪集,则AB也是N的陪集。
【环】R非空,有加、乘两种运算a+b=b+a2)a+(b+c)=(a+b)+c,3)R中有一个元素0,适合a+0=a,4)对于R中任意a,有-a,适合a+(-a)=0,5)a(bc)=(ab)c,6)a(b+c)=ab+ac,(a+b)c=ac+bc。
交换环:乘法适合交换律ab=ba 。
含壹环:R不只有一个元素且有一个元素1适合1a =a1=a。
1不为零。
无零因子环:不含a,b∈R,a≠0,b≠0,但ab=0,a,b为零因子。
又叫消去环。
消去环:消去律成立。
不为0的元素在加法下的周期或为0或为质数。
整区:有壹无零因子的交换环。
体:如果去掉0,环R的其余元素作成一个乘法群。
体有壹而且无零因子,其中任意非零元素有逆。
域是交换体。
单纯环:R除自己和{0}外没有别的理想。
【子环】环R的非空子集S在R的加法和乘法下仍是环。
若a∈S,b∈S,则a-b∈S;若a∈S,b∈S,则ab∈S。
对于乘法群,其壹恒与子群的壹一致;但对于环,其壹却未必与子环的壹一致。
【理想】环R的子集N (理想子环)N非空;若a∈N,b∈N,则a-b∈N;若a∈N,х∈R,则aх∈N,хa∈N。
1理想一定是子环,但子环未必是理想。
2任意体R只有平凡理想。
3设R是有壹的交换环,a∈R,则aR={ar|r∈R}是R的理想,且包含a。
【主理想(a)】R是有壹的交换环,a∈R,则aR称为由a生成的。
(0)={0},(1)=R。
环R的主理想(a)是R中包含a的理想中最小的理想。
【合同】设R是环,N是理想。
a,b∈R,如果a-b=n∈N,或a=b+n,n∈N,则称a和b模N合同,记为a≡b(mod N)。
在环R中,对于模N,有:反身性:a≡a;对称性:若a≡b,则b≡a;传递性:若a≡b,b ≡c,则a≡c;加法同态性:若a≡b,c≡d,则a±c≡b±d。
乘法同态性:若a≡b,c≡d,则ac≡bd。
【环同态】R是环,S有加乘两种运算,R到S中的一个映射σ(a+b)=σ(a)+σ(b),σ(ab)=σ(a)σ(b)。
R到R′同态,记为R~R′。
【环同构】σ是环R到系统R′上的一个一对一的同态映射。
R与R′同构,记为R≅R′。
若σ是R到S中的一个同态映射,则R的映象R′=σ(R)也是一个环,σ(0)就是R′的零0′,σ(-a)=-σ(a)。
若R有壹而R′不只有一个元素,则R′有壹而且σ(1)就是R′的壹1′;若a∈R有逆,则σ(a)在R′中有逆而且σ(a-1)就是σ(a)-1。
【理想】同态映射σ的核N是R的一个~.设a′是R′的任意元素,则a′的逆映象σ-1(a′)={a ∈R∣σ(a)=a′}是N的一个剩余类。
1按照剩余类的加法和乘法,R对于理想N的所有剩余类的集合R∕N是一个环,2规定σ(a)= a+N,则σ是R到R∕N上的一个同态映射,其核为N。
R∕N叫做R对于N 的剩余环3设环R同态于R′:R~R′于是R与N之间的子环与R′的子环一一对应,大环对应大环,小环对应小环,理想对应理想。
【极大理想】N ⊂ R,而R与N之间没有别的理想。
极大理想不唯一若N ⊂ R,则N是R的极大理想必要而且只要R∕N是单纯环。
【域】任意有壹的交换的单纯环。
任意域F是有壹的交换的单纯环。
设R是有壹的交换环,N是R的理想。
于是,R∕N是一个域,必要而且只要N是一个极大理想。
任意域F的特征P是零或一质数。
【最小域/素域】没有真子域的域,特征P的最小域为R (p为0或质数)。
设p为质数或等于0,特征为p的任意域F包含Rp为其最小子域。
域F上х的多项式作成的环F[х]是一个【整区】。
【多项式】1以х-α除ƒ(х)所得的余式等于ƒ(α)。
2 х-α∣ƒ(х),当且仅当α是ƒ(х)的根。
3说α是非0多项式ƒ(х)的k重根,如果(х-α)k∣ƒ(х),(х-α)k+1不整除ƒ(х)。
4若α是非常数多项式ƒ(х)的k重根,则它至少是ƒ′(х)的k-1重根。
5α是ƒ(х)的重根,当且仅当它是ƒ(х)和ƒ′(х)的公共根。
6复数域上任意非常数多项式必有根。
7实数域上,质式只能是一次式或二次式。
二次式aх2+bx+c是质式,当且仅当判别式b2-4ac<0。
设ƒ(х)= a0хn + a1хn-1 … + an 是整系数多项式,若对质数p,p不整除a0,p∣a1,…,p∣an,p2不整除an,则ƒ(х)在有理域上【不可约】。
设ƒ(х)= a0хn + a1хn-1 + … + an 是整系数多项式。
若有理数b∕c是ƒ(х)的根,其中b和c是互质的整数,则b∣an,c∣a0。
【求有理根】1.分别找a0和an的所有因子ci,bj;2.找互质对(ci,bj );3.判断ci/bj是否为根;4.判断重根。
复数α称为一个代数数,如果α是某个有理系数非0多项式的根。
若α不是任何有理系数非0多项式的根,则α称为一个超越数。
复数域中恰有n个n次单位根。
它们在乘法下作成一个n元循环群Φ1(х)=х-1 Φ2(х)=х+1Φ3(х)=х2+ x + 1Φ4(х)= x2 + 1х12-1=Φ12Φ6Φ4Φ3Φ2Φ1,х6-1= Φ6Φ3Φ2Φ1相除得х6+1 = Φ12Φ4设n不是F的特征的倍数,并设Φn(х)在F中有根。
于是,F中恰有n个n次单位根,它们在乘法下作成一个n元循环群,其ϕ(n)个生成元素恰是Φn(х)的所有的根。
F中的q-1个非0元素恰是所有q-1次单位根,而F的所有q个元素是多项式хq-х的所有的根。
F的q-1个非0元素在乘法下作成一个q-1元循环群,其ϕ(q-1)个生成元素恰是Φq-1(х)的所有的根。
【有限域】的元数必为pn的形式,其中p为其特征。
如果同构的域看作是一样的,则对任意q=pn恰有一个q元有限域,【格】部份序集(L,≤),对于任意a,b∈L,L的子集{a,b}在L中都有一个最大下界(记为inf{a,b})和一个最小上界(记为sup{a,b})。
一个序集是一个格,但是,不是所有部份序集都是。
设(L,≤)是格,S是L的子集,即S⊆L,如果(S,≤)是格,则称(S,≤)是格(L,≤)的【子格】。
设L是一个集合,×,⊕是L上两个二元代数运算,如果这两种运算对于L中元素满足:(1)交换律:a×b=b×a,a ⊕ b=b ⊕ a。
(2)结合律:a×(b×c)=(a×b)×c,a ⊕(b ⊕ c)=(a ⊕ b)⊕c。
(3)吸收律:a×(a ⊕ b)=a,a ⊕(a×b)=a。
则称此代数系统(L,×,⊕)为一个【格】。
集合L中的【部份序关系】R与其逆关系R-1,称为互相对偶的两个关系。
对任意x,y∈L,xR-1y⇔yRx。
若R是部分序关系,则R-1也是。
【格同态】(L,×,⊕)和(S,∧,∨)是个格,L到S的映射g对任意a,b∈L,有g (a×b)= g(a)∧g(b)g(a⊕b)= g(a)∨g(b)若g是L到S上的同态映射,且是一对一的,则称g是格【同构映射】。
【有界格】格(L,≤)有一个最大元素(记为1)和一个最小元素(记为0),亦即,对任意a ∈L,都有0≤a≤1,0,1称为格(L,≤)的界。
在有界格(L,×,⊕,0,1)中,一个元素b∈L,称为元素a∈L的【余元素】,如果a×b = 0,a ⊕ b = 1。
在有界格(L,×,⊕,0,1)中,任意元素a可以有余元素,也可以没有余元素;如果有余元素,则可以有一个或一个以上的余元素。