一、简答题(共40分)
1.不满足,存在。
2.不是,是
3.没有,相等
4.不存在,存在;
5.0,1
6.8(或5);
7.x=b-1a-1c-1;
8.e;
9.是;
10.{0,2,4,6,8,10}或{0,3,6,9}。
;
11.不一定。
12.-1。
13.f(x)=x3+x2+x和g(x)=x
14.是
15.x6-1
16.不一定
17.不一定
18.不一定
19.一定
20.{a},{b},{c},{d}
二、 计算题(共30分)
1、 (1)I, (1 2 3), (1 3 2)
(2)H={ I, (2 3)}
(3)H 的左陪集:{ I, (2 3)}、{ I, (1 2) , (1 3 2)}、{ I, (1 3) , (1 2 3)}
H 的左陪集:{ I, (2 3)}、{ I, (1 2) , (1 2 3)}、{ I, (1 3) , (1 3 2)}
2、商式:x2+4x+6,余式:-6x-3(或x+4)
3、 (1)GF(3)、GF(9)
(2)首先求()481x x Φ=+。
(2)求()8x Φ在R 3[x]中的2次质式ϕ(x)。
x 4+1=(x 2-x-1)(x 2+x-1)=(x 2+2x+2)(x 2+x+2)= (2x 2+x+1)(2x 2+2x+1)
=(-x 2+x+1)(-x 2-x+1)。
(3)若取ξ=x ,则GF(9)={a 0+a 1ξ| a 0, a 1∈R 3}={0, 1, -1, ξ, 1-ξ, -1-ξ, -1+ξ,
1+ξ}
三、 证明题(共40分)
1、证明:(1)对任意的x,y ∈Z, σ(x+y)=a x+y =a x a y =σ(x)σ(y),即σ是同态的。
对于任意的x=a i ∈G ,x 有原像i 使σ(i)=a i =x ,即σ是满射。
(2)同态和N=6Z,因此 Z/N={5,4,3,2,1,0}。
2、证明:(1)①显然A 非空,因为1-1映射属于A ;
②(α⊕τ)(x)=α(x)+τ(x)∈Z 因此α⊕τ也是Z 到Z 的一个映射,即⊕运算封闭; ③对于任意的α,τ,ρ∈A ,有(α⊕(τ⊕ρ))(x)= α(x)+(τ ⊕)(x)= α(x)+τ(x)+ρ(x) =(α(x)+τ(x))+ρ(x)=( α⊕τ)(x)+ρ(x)=(( α⊕τ)⊕ρ)(x),即⊕运算满足结合律; ④对于A 中任意元素α,有把Z 中所有整数映射到0的映射f ,使得
(α⊕f)(x)= α(x)+f(x)= α(x)+0=α(x),即f 是右单位元;
⑤对于A 中任意的α,若α(x)=a ,A 中存在映射β,β(x)=-a ,于是(α⊕β)(x)= α(x)+
β(x)=a+(-a)=0,即β是α的右逆。
综合上述(A, ⊕)是群。
⑥由于(α⊕τ)(x)= α(x)+τ(x)= τ(x)+α(x)= (τ⊕α)(x),因此⊕满足交换律;
因此(A, ⊕)是Abel群。
(2)(α⊙(τ⊕ρ))(x)= α((τ⊕ρ)(x))= α((τ(x)+ρ(x))),而((α⊙τ)⊕(α⊙ρ))(x)= (α⊙τ)(x)+ (α⊙ρ)(x)= α(τ(x))+ α(ρ(x)),如α(x)=x2, τ(x)=x,
ρ(x)=1,则(α⊙(τ⊕ρ))(x)= α((τ⊕ρ)(x))= α((τ(x)+ρ(x)))=
α(x+1)=(x+1)2, ((α⊙τ)⊕(α⊙ρ))(x)= (α⊙τ)(x)+ (α⊙ρ)(x)=
α(τ(x))+ α(ρ(x))= α(x)+ α(1)=x2+12=x+1,既⊙对⊕不满足分配律。
3、
(1)证明:
①由于所有子群都包含1,所以1∈H,故H非空;
②对于任意a、b∈H,则有a、b∈每一个子群,故每一个子群中都有b-1,所以每
一个子群中都有ab-1,所以ab-1∈H。
(2)证明:反证法,假设存在a∈H,a的周期为0,则得到H’={…a-4,a-2,a0,a2,a4,a8…},则H’也是G的子群,但a∉H’,已知H是G的所有子群的交集,故a∉H,矛盾。
所以假设不成立,原结论成立。
(3)如果H为无限群,则G的每一个子群必无限;由(2)知,任意元素a∈H的周期n均有限,则(a)为G的n元有限子群,矛盾。
故H必为有限群。
已知H≠{1},故|H|=n必大于1,假设n不为质数,设n=hk,根据拉格朗日定理,必存在元素a∈H,满足a hk=1,则由a h生成的循环子群(a h)必为G的子群,则G的所有子群的交换群应该为(a h)而不是H,矛盾。
故原假设不成立,|H|一定是质数,故H一定是循环群。