简介一下代数的群、环、域是什么?

如题所述

群定义1. 称代数结构<S,*>为半群(semigroups),如果 * 运算满足结合律.当半群<S,*>含有关于 * 运算的么元,则称它为独异点(monoid),或含么半群.典型的半群:<I+,+>,<N,·>,< S*,并置>定义2. 称代数结构<G,*>为群(groups),如果
(1)<G,*>为一半群.
(2)<G,*>中有么元e.
(3)<G,*>中每一元素都有逆元
或者说,群是每个元素都可逆的独异点.群的载体常用字母G表示 ,因而字母G也常用于表示群.定义3. 设 <G,*>为一群.
(1)若 * 运算满足交换律,则称G为交换群或阿贝尔群(Abel group).阿贝尔群又称加群,常表示为<G,+ >(这里的 + 不是数加,而泛指可交换二元运算.回忆: *常被称为乘).加群的么元常用0来表示,常用-x来表示x的逆元.
(2) G为有限集时,称G为有限群(finite group),此时G的元素个数也称G的阶(order);否则,称G为无限群(infinite group).例如: (1)<I, + >(整数集与数加运算)为一阿贝尔群(加群),数0为其么元.< N,+ >不是群.因为所有非零自然数都没有逆元.
(2)<Q+ ,·>(正有理数与数乘)为一阿贝尔群,1为其么元. <Q ,·>不是群,因为数0无逆元.
(3)<Nk,+k>为一k阶阿贝尔群, 数0为其么元 .
(4)设P为集合A上全体双射函数的集合,○为函数合成运算.那麽 < P, ○ >为一群.A上恒等函数E A为其么元。< P, ○ >一般不是阿贝尔群.环定义1. 称代数结构<R,+,·>为环(ring),如果
(1)<R ,+>是阿贝尔群(或加群).
(2)<R ,·>是半群.
(5)乘运算对加运算可分配,即对任意元素a,b,c ∈R,有
a(b+c)= ab+ac , (b+c)a = ba+ca例如: (1)<I,+,·>(I为整数集,+,·为数加与数乘运算)为一环.
(2)所有整数分量的n ×n方阵集合Mn与矩阵加运算(+)及矩阵乘运算(�7�1)构成一环,即,< Mn ,+ , �7�1 > 为环.
(3)所有实系数多项式(以x为变元)的集合R[x]与多项式加,乘运算构成环,即< R[x],+,·>为环.
(4)<{0},+,·>(其中0为加法么元、乘法零元)为一环,称为零环。(其它环至少有两个元素.)
(5)<{0,e},+,·>(其中0为加法么元、乘法零元,e为乘法么元)为一环.定义2. 环< R,+,·>中·运算满足交换律时,称 R为交换环(commutative rings),当·运算有么元时,称R为含么环(ring with unity).定义3. 设< R,+,·>为环,若有非零元素 a,b满足 ab = 0,则称a,b为R的零因子(divisor of 0),并称R为含零因子环,否则称R为无零因子环.例如,<Mn,+,*>是零因子环.定义4. 设< R,+,·>不是零环.称 R为整环(1ntegra1 domain),如果< R,+,·>是含么、交换、无零因子环.例如:<I,+,·>是整环,<N6,+ 6, �0�76>及< M2 ,+ , �7�1 >不是整环.注意<{0},+,·>也不是整环,它是零环.定义5. 设< R,+,·>为环,称代数结构< S,+,·>为R的子环(subring),如果
(1) <S,+>为<R,+>的子群(正规子群).
(2) <S ,·>为<R ,·>的子半群. 显然,当<S,+,·>为<R,+,·>的子代数系统,并且S对(关于 + 的)求逆运算“-”封闭,那么<S,+,·>为<R,+,·>的子环.另外,由于乘对加的分配律在<S,+,·>中沿袭下来,因此子环必定是环.
定义6. 设<D,+,·>为环<R,+,·>的子环.称<D,+,·>为R的理想子环,简称理想(ideals),如果对任意的r∈R,d∈D,有rd∈D,dr∈D .当D=R或D={0}时,称< D,+,·>为< R,+,·>平凡理想.定义7. 代数结构< R[x],+,·>(+,·分别是R-多项式的加、乘运算)称为R-多项式环(ring of polynomial).
其中R[x]表示所有R上的多项式集合,容易证明R-多项式环确为一环,因为加运算满足结合律、交换律,它有么元f(x)=0(零多项式),每一f(X)�0�2R[x]都有加法逆元-f(x);而乘运算满足结合律、交换律,它有么元f(x= e (零次多项式e)域定义1. 称< F,+,·>为域(fields),如果< F,+,·>为一环,且< F-{0},·>为阿贝尔群.由于群无零因子,因此域必定是整环.事实上,域也可定义为每个非零元素都有乘法逆元的整环.例如:<Q,+,·>为域,但<I,+,·>不是域,因为在整数集中整数没有乘法逆元.<N5,+ 5, �0�75>为域,1和4的逆元是4和1,2和3互为逆元.但<N6,+6, �0�76>不是域,它甚至不是整环,同为它有零因子,例如2,3,它们没有乘法逆元.参考文献: http://59.67.71.237:8080/discrete/xxwb/jdck/cks/
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