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群是什么?能加嗎?-MRN的抽象代數(shù)之旅(1)

2020-06-11 13:51 作者:數(shù)學(xué)與炒粉  | 我要投稿

前言:在去年讀完周民強老師的《實變函數(shù)論》之后,因為沉(xiang)迷(zuo)于(nv)化(hai)學(xué)(zi),我有將近一年的時間沒有選學(xué)過新的數(shù)學(xué)課程。直到今年六月,隨著《抽象代數(shù)Ⅰ》的到手,我才有機會開啟新的數(shù)學(xué)腌鷲(即研究,我數(shù)學(xué)老師的口頭禪。-Dr.MRN)活動。這一系列的專欄將以概念的解釋和值得腌鷲的有趣命題的證明為主。本人才疏學(xué)淺,文章中若有錯漏,還望大家批評指正。

本系列文章需要讀者對代數(shù)學(xué)和集合論有了解(知道名詞意思就行)。


正文:

首先我們復(fù)習(xí)一下群的定義。

群的定義,不解釋。驗證一個集合和二元運算是否構(gòu)成群必備。

其次是兩個接下來會使用的定理。

不解釋(其實是懶)
又是Lagrange

看完這些抽象的概念,你是否感到十分絕望?接下來我會通過三個命題,用盡量通俗的描述解決群論的問題的邏輯。

投降.jpg

(本次討論的問題選自[1]的課后習(xí)題,方法參考習(xí)題提示)

命題一:這是一個一眼看起來無從下手的問題。但是當(dāng)我們對任一個不等于幺元的元素的生成的子群寫出Lagrange定理,便可結(jié)合p是素數(shù)(注意中間步驟,利用素數(shù)的因數(shù)只有1和本身)直接得到結(jié)論。

1

命題二:這個命題直接證明很難,需要反證法。利用是否含有無限階元素進(jìn)行分類。在這里我直接構(gòu)造出了G的無限多個子群,從而推出矛盾。

2

命題三:這是一個需要正面硬上的題目。直接通過計算表明有限階元素滿足前述定理的要求即可。這道題拋開群論背景就是初中計算題(大誤)。

3

輕松一刻:群真的可以加,在群論中稱為直和。當(dāng)然,我知道你們感興趣的不是這個群,想加的還是含有[數(shù)據(jù)刪除]的群。比如(炒粉后援團(tuán)737_410_140)

這是直和

參考文獻(xiàn):

[1]趙春來,徐明曜.抽象代數(shù)Ⅰ.北京.北京大學(xué)出版社,2008

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