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惡補基本功-本科代數(shù)-第二章,1-2節(jié)

2021-08-07 02:11 作者:子燁紫冶籽  | 我要投稿

先說說群(Groups),一個群,G,是一個集。

打個比方,以乘法群(multiplicative group)來說,G的成員x和y,與xy皆為G的元素時,有著三個特性:

  1. 滿足結合律,也就是(xy)z=x(yz)

  2. 對于每一個x,存在著ex=xe=x,而e是G的成員

  3. 如果x是G的成員,那么就存在著一個y,使得xy=yx=e。

如果我們稍微改一改,把xy變成x+y,那么這個特性就變成:

  1. 結合律:(x+y)+z=x+(y+z)

  2. 存在著元素0,使得0+x=x+0=x

  3. 存在元素y,使得x+y=y+x=0

對于G的所有x和y,存在著乘法符號時,就是xy=yx,如果G有以上的特性,G就是一個阿貝爾群,或者就是可交換群。

打個比方

  1. 讓Q作為有理數(shù)的集,那么Q就是加法之下的群,對于非0的Q,就形成了乘法之下的群,也叫Q*

  2. 實數(shù)和復數(shù)就屬于加法群,而他們的非0成員就是乘法群,前者是R和C,后者是R*和C*

  3. 絕對值為1的復數(shù)就是一個乘法群

  4. 一個包含1和-1的集是一個乘法群

  5. 一個包含1,-1,i,-i的集也是乘法群

  6. 假設一個群G和G‘,而G%5Ctimes%20G'作為全部(x, x')。如果(x, x')和(y, y')這些對,屬于(xy, x'y'),那么G%5Ctimes%20G'就是一個組。而G%5Ctimes%20G'又叫直接積(direct product)。這個例子可以延申成n元組(n-tuples)

  7. 歐幾里得空間R%5E%7Bn%7D%3DR%5Ctimes%20...%5Ctimes%20R,我們將其視為加法群。

  8. 有理數(shù)的加法群是實數(shù)的假發(fā)群的副群(sub group)

  9. 1是整數(shù)的加法群的生成器,因為每一個0以外的整數(shù)都能寫成1+1+...+1或-1-1-...-1

  10. (這個例子跟導數(shù)的論證有關,跳過)

一個只有一個元素的我們稱之為trivial。如果這個群只有特定數(shù)量的元素,我們稱之為finite group,有限群,而元素的數(shù)量為order,也就是階。

如果H是G的子集,我們也可以說H是G的副群,如果H有成員的話并滿足G的那些特性。如果G只有一個副群,那么我們可以稱之為trivial subgroup,每一個G都是自己的副群。

映射,mapping

映射就是一個集S的所有成員,與另一個集S’的所有成員的關聯(lián)。

S映射去S',如果說f是其映射,我們會這樣寫:

f%3AS%5Crightarrow%20S'

我們也可以說f(x)就是x在f的映射中對應的x',在這里,f(x)是x在f之下的像(image),又叫做當f在x時的值(value)。所以所有f(x)組成起來的集,也叫f的像。如果T是S的子集,那么f(x%5Cin%20T)的集就叫T的像。

簡單地說:

f%3A%5C%7Bx_%7B1%7D%2C%20x_%7B2%7D%2C...%2Cx_%7Bn%7D%5C%7D%5Crightarrow%20%5C%7Bx%E2%80%99_%7B1%7D%2C%20x'_%7B2%7D%2C...%2Cx%E2%80%99_%7Bn%7D%5C%7D

x_%7B1%7D%5Cmapsto%20x'_%7B1%7D


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