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近世代数第一章练习题

近世代数第一章练习题
近世代数第一章练习题

近世代数试题

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填

在题干的括号内。每小题3分,共15分)

1.设A=R(实数域),B=R+(正实数域)

φ:a→10a?a∈A

则φ是从A到B的( )。

A.满射而非单射

B.单射而非满射

C.一一映射

D.既非单射也非满射

2.设A={所有实数x},A的代数运算是普通乘法,则以下映射作成A到A的一个子集A的同态满射的是( )。

A.x→10x

B.x→2x

C.x→|x|

D.x→-x

3.设S3={(1),(1 2),(1 3),(2 3),(1 2 3),(1 3 2)},则S中与元(1 2 3)不能交换的元的个数是( )。

A.1

B.2

C.3

D.4

4.整数环Z中,可逆元的个数是( )。

A.1个

B.2个

C.4个

D.无限个

5.剩余类加群Z18的子群有( )。

A.3个

B.6个

C.9个

D.12个

二、填空题(每空3分,共27分)

1.设A是n元集,B是m元集,那么A到B的映射共有____________个.

2.n次对称群S n的阶是____________.

3.一个有限非可换群至少含有____________个元素.

4.设G是p阶群,(p是素数),则G的生成元有____________个.

5.除环的理想共有____________个.

6.剩余类环Z6的子环S={[0],[2],[4]},则S的单位元是____________.

7.设I是唯一分解环,则I[x]与唯一分解环的关系是____________.

8.在2, i+3, π2, e-3中,____________是有理数域Q上的代数元.

9.2+ 3在Q上的极小多项式是____________.

三、解答题(第1、2小题各12分,第3小题10分,共34分)

1.设G是6阶循环群,找出G的全部生成元,并找出G的所有子群.

2.求剩余类环Z6的所有子环,这些子环是不是Z6的理想?

3.设Z是整数环,则(2)∩(3)、(2,3)是Z的怎样一个理想?(2)∪(3)是Z的理想吗?为什么?

四、证明题(每小题8分,共24分)

1.设a 、b 是群G 的元素,a 的阶为2,b 的阶为3,且ab=ba ,证明ab 的阶是6.

2.证明:在n 阶群G 中每个元都满足x n =e.

3.设A=??????? ??c 0b a a 、b 、c ∈?

??

关于矩阵的加法和乘法构成一个环,证明 A 1=???????

??x 0

00

x ∈???是A 的子环,找出A 到A 1的一个同态满射f,求f 的核N.

多所高校近世代数期末考试题库[]

多所高校近世代数题库 一、(2011年近世代数)判断题(下列命题你认为正确的在题后括号内打“√”,错的打“×”;每小题1分,共10分) 1、设A 与B 都是非空集合,那么{}B A x x B A ∈∈=?x 且。 ( ) 2、设A 、B 、D 都是非空集合,则B A ?到D 的每个映射都叫作二元运算。( ) 3、只要f 是A 到A 的一一映射,那么必有唯一的逆映射1-f 。 ( ) 4、如果循环群()a G =中生成元a 的阶是无限的,则G 与整数加群同构。 ( ) 5、如果群G 的子群H 是循环群,那么G 也是循环群。 ( ) 6、近世代数中,群G 的子群H 是不变子群的充要条件为H Hg g H h G g ?∈?∈?-1;,。 ( ) 7、如果环R 的阶2≥,那么R 的单位元01≠。 ( ) 8、若环R 满足左消去律,那么R 必定没有右零因子。 ( ) 9、)(x F 中满足条件0)(=αp 的多项式叫做元α在域F 上的极小多项式。 ( ) 10、若域E 的特征是无限大,那么E 含有一个与()p Z 同构的子域,这里Z 是整数环,()p 是由素数p 生成的主理想。 ( ) 二、(2011年近世代数)单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码写在题干后面的括号内。答案选错或未作选择者,该题无分。每小题1分,共10分) 1、设n A A A ,,,21 和D 都是非空集合,而f 是n A A A ??? 21到D 的一个映射,那么( ) ①集合D A A A n ,,,,21 中两两都不相同;②n A A A ,,,21 的次序不能调换; ③n A A A ??? 21中不同的元对应的象必不相同; ④一个元()n a a a ,,,21 的象可以不唯一。 2、指出下列那些运算是二元运算( ) ①在整数集Z 上,ab b a b a += ; ②在有理数集Q 上,ab b a = ; ③在正实数集+R 上,b a b a ln = ;④在集合{}0≥∈n Z n 上,b a b a -= 。 3、设 是整数集Z 上的二元运算,其中{}b a b a ,max = (即取a 与b 中的最大者),那么 在Z 中( )

近世代数第四章 环与域题解讲解

第四章环与域 §1 环的定义 一、主要内容 1.环与子环的定义和例子。在例子中,持别重要的是效域上的多项式环、n阶全阵环和线性变换环,以及集M的幂集环. 2.环中元素的运算规则和环的非空子集S作成子环的充要条件: 二、释疑解难 1.设R是一个关于 代数运算十,·作成的环.应注意两个代数运算的地位是不平等的,是要讲究次序的.所以有时把这个环记为(R,十,·)(或者就直接说“R对十,·作成一个环”).但不能记为R,·,十).因为这涉及对两个代数运算所要求满足条件的不同.我们知道,环的代数运算符号只是一种记号.如果集合只有二代数运算记为 ,⊕,又R对 作成一个交换群,对⊕满足结合律且⊕对 满足左、右分配律,即 就是说,在环的定义里要留意两个代数运算的顺序. 2.设R对二代数运算十,·作成一个环.那么,R对“十”作成一个加群,这个加群记为(R,十);又R对“·”作成一个半群,这个乍群记为(R,·).再用左、右分配律把二者联系起来就得环(R,十.·).

1. 2.

3. 4. 5.

6. 7. 8.证明:循环环必是交换环,并且其子环也是循环环. §4.2 环的零因子和特征 一、主要内容 1.环的左、右零因子和特征的定义与例子. 2.若环R 无零因子且阶大于1,则R 中所有非零元素对加法有相同的阶.而且这个相同的阶不是无限就是一个素数. 这就是说,阶大于l 且无零因子的环的特征不是无限就是一个素数. 有单位元的环的特征就是单位元在加群中的阶. 3.整环(无零因子的交换环)的定义和例子. 二、释疑解难 1.由教材关于零因子定义直接可知,如果环有左零因子,则R 也必然有右零因子.反之亦然. 但是应注意,环中一个元素如果是一个左零因子,则它不一定是一个右零因子.例如,教材例l 中的元素??? ? ??0001就是一个例子.反之,一个右零因子也不一定是一个左零因子.例如,设置为由一切方阵 ),(00Q y x y x ∈???? ? ??

近世代数课后习题参考答案(张禾瑞)1

近世代数课后习题参考答案 第一章 基本概念 1 集合 1.A B ?,但B 不是A 的真子集,这个情况什么时候才能出现? 解 ?只有在B A =时, 才能出现题中说述情况.证明 如下 当B A =,但B 不是A 的真子集,可知凡是属于A 而B a ?,显然矛盾; 若A B ?,但B 不是A 的真子集,可知凡属于A 的元不可能属于B ,故B A = 2.假定B A ?,?=B A ,A ∩B=? 解? 此时, A ∩B=A, 这是因为A ∩B=A 及由B A ?得A ?A ∩B=A,故A B A = ,B B A ? , 及由B A ?得B B A ? ,故B B A = , 2 映射 1.A =}{ 100,3,2,1,??,找一个A A ?到A 的映射. 解? 此时1),(211=a a φ A a a ∈21, 1212),(a a a =φ 易证21,φφ都是A A ?到A 的映射. 2.在你为习题1所找到的映射之下,是不是A 的每一个元都是A A ?到A 的一个元的的象? 解?容易说明在1φ之下,有A 的元不是A A ?的任何元的象;容易验证在2φ之下,A 的每个元都是A A ?的象. 3 代数运算 1.A ={所有不等于零的偶数}.找到一个集合D ,使得普通除法 是A A ?到D 的代数运算;是不是找的到这样的D ? 解?取D 为全体有理数集,易见普通除法是A A ?到D 的代数运算;同时说明这样的D 不只一个. 2.=A }{c b a ,,.规定A 的两个不同的代数运算. 解? a b c a a b c a b c

b b c a a a a a c c a b b d a a c a a a 4 结合律 1.A ={所有不等于零的实数}. 是普通除法:b a b a = .这个代数运算适合不适合结合律? 解? 这个代数运算不适合结合律: 2 12)11(= , 2)21(1= ,从而 )21(12)11( ≠. 2.A ={所有实数}. : b a b a b a =+→2),(这个代数运算适合不适合结合律? 解? 这个代数运算不适合结合律 c b a c b a 22)(++= ,c b a c b a 42)(++= )()(c b a c b a ≠ 除非0=c . 3.A ={c b a ,,},由表 所给的代数运算适合不适合结合律? 解? 经过27个结合等式后可以得出所给的代数运算适合结合律. 5 交换律 1.A ={所有实数}. 是普通减法:b a b a -= .这个代数运算适合不适合交换律? 解? 一般地a b b a -≠- 除非b a =. 2.},,,{d c b a A =,由表 a b c d a a b c d b b d a c c c a b d d d c a b 所给出代数运算适合不适合交换律? a b c a a b c b b c a c c a b

近世代数期末考试题库

近世代数模拟试题一 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)在每小题列出得四个备选项中只有一个就就是符合题目要求得,请将其代码填写在题后得括号内。错选、多选或未选均无分。 1、设A=B=R(实数集),如果A到B得映射:x→x+2,x∈R,则就就是从A到B得( )A、满射而非单射?B、单射而非满射 C、一一映射??? D、既非单射也非满射 2、设集合A中含有5个元素,集合B中含有2个元素,那么,A与B得积集合A×B中含有( )个元素。 A、2 ??? B、5 C、7????D、10 3、在群G中方程ax=b,ya=b, a,b∈G都有解,这个解就就是( )乘法来说 A、不就就是唯一 B、唯一得 C、不一定唯一得D、相同得(两方程解一样) 4、当G为有限群,子群H所含元得个数与任一左陪集aH所含元得个数( ) A、不相等B、0 C、相等 D、不一定相等。 5、n阶有限群G得子群H得阶必须就就是n得( ) A、倍数 B、次数C、约数 D、指数 二、填空题(本大题共10小题,每空3分,共30分)请在每小题得空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1、设集合;,则有---------。 2、若有元素e∈R使每a∈A,都有ae=ea=a,则e称为环R得--------。 3、环得乘法一般不交换。如果环R得乘法交换,则称R就就是一个------。 4、偶数环就就是---------得子环。 5、一个集合A得若干个--变换得乘法作成得群叫做A得一个--------。 6、每一个有限群都有与一个置换群--------。 7、全体不等于0得有理数对于普通乘法来说作成一个群,则这个群得单位元就就是---,元a得逆元就就是-------。 8、设与就就是环得理想且,如果就就是得最大理想,那么---------。 9、一个除环得中心就就是一个-------。 三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分) 1、设置换与分别为:,,判断与得奇偶性,并把与写成对换得乘积。 2、证明:任何方阵都可唯一地表示成一个对称矩阵与一个反对称矩阵之与。 3、设集合,定义中运算“”为ab=(a+b)(modm),则(,)就就是不就就是群,为什么? 四、证明题(本大题共2小题,第1题10分,第2小题15分,共25分) 1、设就就是群。证明:如果对任意得,有,则就就是交换群。 2、假定R就就是一个有两个以上得元得环,F就就是一个包含R得域,那么F包含R得一个商域。 近世代数模拟试题二 一、单项选择题 二、1、设G有6个元素得循环群,a就就是生成元,则G得子集( )就就是子群。 A、 B、 C、 D、 2、下面得代数系统(G,*)中,( )不就就是群 A、G为整数集合,*为加法 B、G为偶数集合,*为加法

抽象代数 孟道骥版 习题解答 第四章

Chapter4 4.1 ? 1. G 4. G 4 Klein K4 . ? ?4 S4 . . (i)G 4 ? G 4 . (ii)G 4 ? ?a∈G,a2=e.? ?a,b∈G,(ab)2= e,, ab=(ab)?1=b?1a?1=ba, G Abel ? G~=K4. 2. G 6. G 6 S3 . G с 3 ? ? 2 ? с Abel ? a=b∈G, a=e,b=e, a,b 4 ? . G с 2 ? ? 3 ? |G| ? . G 2 a, 3 b. 1):a,b ? ab 6 ?? G= ab 6 . 2):a,b? ? G 6 . G k 3 ?j 2 ? 2k+j+1=6, (k,j)=(2,1) (1,3). k=2, G 3 {x,x?1,y,y?1}. xy? 3 ? xy 2 ? yx ? xy=yx, x,y 9 ? . (k,j)=(1,3). ? G S6 ? ?,? ?(b)= (1,2,3), ?(a)=σ. G 3 ? σ(1,2,3)σ?1= (σ(1),σ(2),σ(3)), {σ(1),σ(2),σ(3)}={1,2,3}. σ (1,2,3)? ? ? σ(1)=1,σ(2)=2,σ(3)=3,? σ(1)=1,σ(2)= 3,σ(3)=2. α= 456 σ(4)σ(5)σ(6) σ=(2,3)α, σ2=e, α2=e. σ,(1,2,3) ={(1,2,3),(1,3,2),e,(2,3)α,(1,2)α,(3,1)α} S3 64

65 G ~=S 3. 3. G r =st ?H G t . H ={g s |g ∈G }={h ∈G |h =e }. G = g 0 , {g s |g ∈G }={g s 0,g 2s 0,···,g ts 0},{h ∈G |h t =e }={g s 0,g 2s 0,···,g ts 0}, {g s 0,g 2s 0,···,g ts 0} G t ? G t . G ={g s |g ∈G }={h ∈G |h t =e } 4. G ?a,b ∈G.?[a,b ]=aba ?1b ?1 a,b . {aba ?1b ?1|a,b ∈G } ? G (1)? G . :1) α∈Aut G , α(G (1))=G (1);2) H G. G/H Abel ? H ?G (1). 1)α(G (1))=α( {aba ?1b ?1|a,b ∈G } )= {σ(a )σ(b )σ(a )?1σ(b )?1|a,b ∈G } =G (1).2)G/H Abel ?(G/H )(1)={e }?G (1)?H . 5. S G ? ? ?,ψ G H ? ?(x )=ψ(x ),?x ∈S. ?=ψ. ?a ∈G , G = S , a =y 1y 2···y n , y i ∈S y ?1i ∈S . ?(x )=ψ(x ),?x ∈S , ?(x ?1)=ψ(x ?1),?x ∈S ,? ?(y i )=ψ(y i ),?1≤i ≤n , ?(a )=ψ(a ), ?=ψ. 6. H G ? H =G . G = G ?H . H =G ?a ∈G , GH , aH ∩H =?, aH ?H , G ?H ?H ∪(G ?H )=G , G = G ?H . 7. G ? G с 2 . G k m ?m >1?? m k?(m ) ? ? . m ? ?(m ) ? ? . |G | ? с ?? ? 2 . 8. α∈S 3 ? . α= 1234567836548271 α= 1234567836548271 =(1358)(26).

近世代数第二章答案分解

近世代数第二章群论答案 §1.群的定义 1.全体整数的集合对于普通减法来说是不是一个群? 解:不是,因为普通减法不是适合结合律。 例如 () 321110 --=-= --=-=() 321312 ()() --≠-- 321321 2.举一个有两个元的群的例。 解:令G=,e a {},G的乘法由下表给出 首先,容易验证,这个代数运算满足结合律 (1) ()(),, = ∈ x y z x y z x y z G 因为,由于ea ae a ==,若是元素e在(1)中出现,那么(1)成立。(参考第一章,§4,习题3。)若是e不在(1)中出现,那么有 ()aa a ea a == a aa ae a ==() 而(1)仍成立。 其次,G有左单位元,就是e;e有左逆元,就是e,a有左逆元,就是a。所以G是一个群。 读者可以考虑一下,以上运算表是如何作出的。 3.证明,我们也可以用条件Ⅰ,Ⅱ以及下面的条件IV',V'来做群的

定义: IV ' G 里至少存在一个右逆元1a -,能让 =ae a 对于G 的任何元a 都成立; V ' 对于G 的每一个元a ,在G 里至少存在一个右逆元1a -,能让 1=aa e - 解:这个题的证法完全平行于本节中关于可以用条件I,II,IV,V 来做群定义的证明,但读者一定要自己写一下。 §2. 单位元、逆元、消去律 1. 若群G 的每一个元都适合方程2=x e ,那么G 是交换群。 解:令a 和b 是G 的任意两个元。由题设 ()()()2 ==ab ab ab e 另一方面 ()()22====ab ba ab a aea a e 于是有()()()()=ab ab ab ba 。利用消去律,得 =ab ba 所以G 是交换群。 2. 在一个有限群里,阶大于2的元的个数一定是偶数。 解:令G 是一个有限群。设G 有元a 而a 的阶>2n 。 考察1a -。我们有 ()1=n n a a e - ()()11==n n e a a e -- 设正整数

近世代数复习试题2010级

《近世代数》复习试题 一 填空题 1.12,,n A A A 是集合A 的子集,如果(1) ,(2) , 则称12,,n A A A 为A 的一个分类. 2.设},{21A =,},,,,{e d c b a B =,则有____个A 到B 的映射,_____个A 到B 的单射. 3. 设G 是一个群,G a ∈,且21||=a ,则=||6a __________. 4. 设G 是群,,,G b a ∈若1),(,||,||===n m n b m a ,而且ba ab =,则=||ab ______. 5. 在3S 中,)23()12)(123(1-= . 6. 模6的剩余类环6Z 的所有可逆元: . 7. 模6的剩余类环6Z 的所有零因子: . 8. R 是一个有单位元交换环,R a ∈,则由a 生成的主理想=)(a . 9. 设群G 的阶是45, a 是群G 中的一个元素,则a 的阶只可能是____________. 10. 高斯整环][i Z 的单位群])[(i Z U 的全部元素:____________________________. 二 解答、证明题 1.设Z 是全体整数的集合,在Z 中规定: .,,2Z b a b a b a ∈?-+= 证明:),( Z 是一个交换群. 2.证明:群G 不能表示成两个真子群的并. 3.证明:r-循环为偶置换的充要条件是r 为奇数. 4.设p 为素数,||G =n p ,证明:G 一定有一个p 阶子群. 5.设G 是一个群,,,G K G H ≤≤证明:KH HK G HK =?≤. 6.设H G ≤,N G ,证明:HN G ≤. 7.设H G ≤,且2]:[=H G ,证明:.G H 8.证明:每个素数阶的群都是循环群. 9.设N 是群G 的子群,N 的阶是r (1)证明1()gNg g G -∈也是G 的一个子群.

近世代数期末试题

近 世 代 数 试 卷 一、判断题(下列命题你认为正确的在题后括号内打“√”,错的打“×”;每小题1分,共10分) 1、设A 与B 都是非空集合,那么{}B A x x B A ∈∈=?x 且。 ( ) 2、设A 、B 、D 都是非空集合,则B A ?到D 的每个映射都叫作二元运算。( ) 3、只要f 是A 到A 的一一映射,那么必有唯一的逆映射1 -f 。 ( ) 4、如果循环群()a G =中生成元a 的阶是无限的,则G 与整数加群同构。 ( ) 5、如果群G 的子群H 是循环群,那么G 也是循环群。 ( ) 6、群G 的子群H 是不变子群的充要条件为H Hg g H h G g ?∈?∈?-1;,。 ( ) 7、如果环R 的阶2≥,那么R 的单位元01≠。 ( ) 8、若环R 满足左消去律,那么R 必定没有右零因子。 ( ) 9、)(x F 中满足条件0)(=αp 的多项式叫做元α在域F 上的极小多项式。 ( ) 10、若域E 的特征是无限大,那么E 含有一个与()p Z 同构的子域,这里Z 是整 数环,()p 是由素数p 生成的主理想。 ( ) 二、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码写在题干后面的括号内。答案选错或未作选择者,该题无分。每小题1分,共10分) 1、设n A A A ,,,21 和D 都是非空集合,而f 是n A A A ??? 21到D 的一个映射,那么( ) ①集合D A A A n ,,,,21 中两两都不相同;②n A A A ,,,21 的次序不能调换; ③n A A A ??? 21中不同的元对应的象必不相同; ④一个元()n a a a ,,,21 的象可以不唯一。 2、指出下列那些运算是二元运算( ) ①在整数集Z 上,ab b a b a += ; ②在有理数集Q 上,ab b a = ; ③在正实数集+R 上,b a b a ln = ;④在集合{}0≥∈n Z n 上,b a b a -= 。 3、设 是整数集Z 上的二元运算,其中{}b a b a ,max = (即取a 与b 中的最大者),那么 在Z 中( ) ①不适合交换律;②不适合结合律;③存在单位元;④每个元都有逆元。

(完整版)《实变函数》考试说明解读

《实变函数》考试说明 近世代数是广播电视大学数学专业(本科)的一门重要的专业基础课,本期近世代数期末考试内容是教材《实变函数》的内容。试题有填空题、证明题,试题的难易程度和教材《实变函数》的习题相当。希望同学们在期末复习时,做好教材《实变函数》中的每章的习题。 第一章集合 一提要 第一节集合及其运算。 第二节映射及其基数。 第三节可列集 第四节不可列集 二教学要求 1)理解集的概念,分清集的元与集的归属关系,集与集之间的包含关系的区别。 2)掌握集之间的交、差、余运算。 3)掌握集列的上、下限集的概念及其交并表示。 4)理解集列的收敛、单调集列的概念。 5)掌握――映射,两集合对等及集合基数等概念。 6)理解伯恩斯坦定理(不要求掌握证明),能利用定义及伯恩斯坦定理证明两集合对等。 7)理解可数集,不可数集的意义,掌握可数集、基数为C的集合的性质, 理解不存在最大基数的定理的意义。

第二章点集 一.提要 第一节聚点、内点、界点等概念 第二节开集、闭集、完备集。 第三节直线上的开集、闭集及完备集的构造。 第四节点集间的距离 第五节康托集及其性质 二.基本要求 1)明了n维欧氏空间中极限概念主要依赖于距离这个概念,从而了解邻域概念在极限理论中的作用。 2)理解聚点,孤立点、内点、外点、界点的意义,掌握有关性质。 3)理解开集、闭集、完备集的意义,掌握其性质。 4)理解直线上开集、闭集、完备集的构造。 5)理解康托集的构造、特性。 第三章勒贝格测度论 一.提要 第一节勒贝格外测度及其内测度。 第二节勒贝格可测集及其性质。 第三节勒贝格可测集的构造。

二.基本要求 1)理解测度的意义。 2)理解外测度的意义,掌握其有关性质。 3)理解可测集的定义,掌握可测集的性质。 4)了解并掌握不可测集的存在性这一结论。 第四章勒贝格可测函数 一.提要 第一节点集上和函数。 第二节勒贝格右测函数。 3)可测函数列的收敛性。 4)可测函数的构造。 二.基本要求 1)掌握可测函数的定义及等价定义。 2)掌握可测函数的有关性质。 3)理解简单函数的定义,掌握可测函数与简单函数的关系。 4)掌握可测函数列的收敛点集和发散点集的表示方法。 5)掌握叶果洛夫定理,鲁津定理。 6)理解依测度收敛的意义,掌握依测度收敛与a·e收敛的联系与区别。

近世代数基础习题课答案到第二章9题

第一章 第二章 第一章 1. 如果在群G 中任意元素,a b 都满足222()ab a b =, 则G 是交换群. 证明: 对任意,a b G ∈有abab aabb =. 由消去律有ab ba =. □ 2. 如果在群G 中任意元素a 都满足2a e =,则G 是交换群. 证明: 对任意,a b G ∈有222()ab e a b ==. 由上题即得. □ 3. 设G 是一个非空有限集合, 它上面的一个乘法满足: (1) ()()a bc ab c =, 任意,,a b c G ∈. (2) 若ab ac =则b c =. (3) 若ac bc =则a b =. 求证: G 关于这个乘法是一个群. 证明: 任取a G ∈, 考虑2{,,,}a a G ??. 由于||G <∞必然存在最 小的i +∈ 使得i a a =. 如果对任意a G ∈, 上述i 都是1, 即, 对任意x G ∈都有2x x =, 我们断言G 只有一个元, 从而是幺群. 事实上, 对任意,a b G ∈, 此时有: ()()()ab ab a ba b ab ==, 由消去律, 2bab b b ==; 2ab b b ==, 再由消去律, 得到a b =, 从而证明了此时G 只有一个元, 从而是幺群. 所以我们设G 中至少有一个元素a 满足: 对于满足 i a a =的最小正整数i 有1i >. 定义e G ∈为1i e a -=, 往证e

为一个单位元. 事实上, 对任意b G ∈, 由||G <∞, 存在 最小的k +∈ 使得k ba ba =. 由消去律和i 的定义知k i =: i ba ba =, 即be b =. 最后, 对任意x G ∈, 前面已经证明了有最小的正整数k 使得k x x =. 如果1k =, 则2x x xe ==, 由消去律有x e = 从而22x e e ==, 此时x 有逆, 即它自身. 如果1k >, 则11k k k x x xe xx x x --====, 此时x 也有逆: 1k x -. □ 注: 也可以用下面的第4题来证明. 4. 设G 是一个非空集合, G 上有满足结合律的乘法. 如果该乘法 还满足: 对任意,a b G ∈, 方程ax b =和ya b =在G 上有解, 证明: G 关于该乘法是一个群. 证明: 取定a G ∈. 记ax a =的在G 中的一个解为e . 往证e 是G 的单位元. 对任意b G ∈, 取ya b =的一个解c G ∈: ca b =. 于是: ()()be ca e c ae ca b ====. 得证. 对任意g G ∈, 由gx e =即得g 的逆. □ 5. 找两个元素3,x y S ∈使得222()xy x y =/. 解: 取(12)x =, (13)y =. □ 6. 对于整数2n >, 作出一个阶为2n 的非交换群. 解: 二面体群n D . □ 7. 设G 是一个群. 如果,a b G ∈满足1r a ba b -=, 其中r 是正整数, 证 明: i i i r a ba b -=, i 是非负整数.

近世代数习题解答(张禾瑞)一章

近世代数习题解答 第一章 基本概念 1 集合 1.A B ?,但B 不是A 的真子集,这个情况什么时候才能出现? 解 ?只有在B A =时, 才能出现题中说述情况.证明 如下 当B A =,但B 不是A 的真子集,可知凡是属于A 而B a ?,显然矛盾; 若A B ?,但B 不是A 的真子集,可知凡属于A 的元不可能属于B ,故B A = 2.假定B A ?,?=B A I ,A ∩B=? 解? 此时, A ∩B=A, 这是因为A ∩B=A 及由B A ?得A ?A ∩B=A,故A B A =I ,B B A ?Y , 及由B A ?得B B A ?Y ,故B B A =Y , 2 映射 1.A =}{ 100,3,2,1,??,找一个A A ?到A 的映射. 解? 此时1),(211=a a φ A a a ∈21, 1212),(a a a =φ 易证21,φφ都是A A ?到A 的映射. 2.在你为习题1所找到的映射之下,是不是A 的每一个元都是A A ?到A 的一个元的的象? 解?容易说明在1φ之下,有A 的元不是A A ?的任何元的象;容易验证在2φ之下,A 的每个元都是A A ?的象. 3 代数运算 1.A ={所有不等于零的偶数}.找到一个集合D ,使得普通除法 是A A ?到D 的代数运算;是不是找的到这样的D ? 解?取D 为全体有理数集,易见普通除法是A A ?到D 的代数运算;同时说明这样的D 不只一个. 2.=A }{c b a ,,.规定A 的两个不同的代数运算. 解? a b c a a b c a b c b b c a a a a a

近世代数习题第二章

第二章 群论 近世代数习题第二章 第一组 1-13题;第二组 14-26题;第三组 27-39题;第四组 40-52 题,最后提交时间为11月25日 1、设G 是整数集,则G 对运算 4++=b a b a 是否构成群? 2、设G 是正整数集,则G 对运算 b a b a = 是否构成群? 3、证明:正整数对于普通乘法构成幺半群. 4、证明:正整数对于普通加法构成半群,不含有左右单位元. 5、G 是整数集,则G 对运算 1=b a 是否构成群? 6、设b a ,是群G 中任意两元素. 证明:在G 中存在唯一元素x ,使得b axba =. 7、设u 是群G 中任意取定的元素,证明:G 对新运算aub b a = 也作成群. 8、证:在正有理数乘群中,除1外,其余元素阶数都是无限. 9、证:在非零有理数乘群中,1的阶是1,-1的是2,其余元素阶数都是无限. 10、设群G 中元素a 阶数是n ,则 m n e a m |?=. 11、设群G 中元素a 阶数是n ,则 ) ,(||n m n a m =.,其中k 为任意整数. 设(m,n )=d,m=dk,n=dl,(k,l)=1. 则(a^m)^l=a^(ml)=a^(kdl)=(a^(n))^k=e. 设(a^m )^s=e,,即a^(ms)=e,所以n|ms,则l|ks,又因为(l,k)=1,所以l|s,即a^m 的阶数为l. 12、证明:在一个有限群中,阶数大于2的元素个数一定是偶数. 13、设G 为群,且n G 2||=,则G 中阶数等于2的一定是奇数. 14、证明:如果群G 中每个元素都满足e x =2 ,则G 是交换群. 对每个x ,从x^2=e 可得x=x^(-1),对于G 中任一元x ,y ,由于(xy )^2=e ,所以xy=(xy )^(-1)=y^(-1)*x(-1)=yx. 或者 :(ab)(ba)=a(bb)a=aea=aa=e ,故(ab)的逆为ba ,又(ab)(ab)=e ,这是因为ab 看成G 中元素,元素的平方等于e. 由逆元的唯一性,知道ab=ba 15、证明:n 阶群中元素阶数都不大于n . 16、证明:p 阶群中有1-p 个p 阶元素,p 为素数. 17、设群G 中元素a 阶数是n ,则 )(|t s n a a t s -?=. 18、群G 的任意子群交仍是子群.

《近世代数》模拟试题1及答案

近世代数模拟试题 一. 单项选择题(每题5分,共25分) 1、在整数加群(Z,+)中,下列那个是单位元(). A. 0 B. 1 C. -1 D. 1/n,n是整数 2、下列说法不正确的是(). A . G只包含一个元g,乘法是gg=g。G对这个乘法来说作成一个群; B . G是全体整数的集合,G对普通加法来说作成一个群; C . G是全体有理数的集合,G对普通加法来说作成一个群; D. G是全体自然数的集合,G对普通加法来说作成一个群. 3. 如果集合M的一个关系是等价关系,则不一定具备的是( ). A . 反身性 B. 对称性 C. 传递性 D. 封闭性 4. 对整数加群Z来说,下列不正确的是(). A. Z没有生成元. B. 1是其生成元. C. -1是其生成元. D. Z是无限循环群. 5. 下列叙述正确的是()。 A. 群G是指一个集合. B. 环R是指一个集合. C. 群G是指一个非空集合和一个代数运算,满足结合律,并且单位元, 逆元存在. D. 环R是指一个非空集合和一个代数运算,满足结合律,并且单位元,

逆元存在. 二. 计算题(每题10分,共30分) 1. 设G 是由有理数域上全体2阶满秩方阵对方阵普通乘法作成 的群,试求中G 中下列各个元素1213,,0101c d cd ???? == ? ?-????, 的阶. 2. 试求出三次对称群 {}3(1),(12),(13),(23),(123),(132)S = 的所有子群.

3. 若e是环R的惟一左单位元,那么e是R的单位元吗?若是,请给予证明. 三. 证明题(第1小题10分,第2小题15分,第3小题20分,共45分). 1. 证明: 在群中只有单位元满足方程

高等代数第四章整环里的因子分解

第四章整环里的因子分解 §1、素元、唯一分解 一、整除、单位、相伴元 定义在整环I中,若a=bc,则称a能被b整除,也说b整除a,记为b|a。b不能整除a记作b|a。 定义整环I的一个元ε叫做I的一个单位,假如ε是一个有逆元的元。元b叫做元a的相伴元(a与b相伴),假若b是a 和一个单位ε的乘积:b=εa。 单位元必是单位,反之不然。 例1在整数环Z中,单位即是1和-1,b是a的相伴元?b=±a。在数域F的多项式环F[x]中,单位即是零次多项式c∈F*,g(x)是f(x)的相伴元?g(x)=cf(x)。

定理1 两个单位ε1和ε2的乘积ε1ε2也是单位。单位ε的逆元ε-1也是一个单位。 推论整环I中全体单位的集U关于乘法作成群。 二、素元 定义单位以及元a的相伴元叫做a平凡因子。其余的a的因子,假如还有的话,叫做a的真因子。 定义整环I的一个元p叫做一个素元(注:应是不可约元),假如p0 ≠,p不是单位,并且p只有平凡因子。 例2 在例1的Z中,素元就是素数。在F[x]中,素元就是不可约多项式。 定理2 单位ε同素元p的乘积εp也是一个素元。 定理3整环I的一个非零元a有真因子?a=bc,b和c都不是单位。

推论假定a≠0,并且a有真因子b:a=bc。那么c也是a的真因子。 三、唯一分解 定义一个整环I的一个元a说是在I 里有唯一分解,假如以下条件能被满足:(i)a=p1p2…p r(p i是I的素元) (ii)若同时 a=q1q2…q s(q i是I的素元) 那么r=s 并且我们可以把q i的次序掉换一下,使得 q i=εi p i (εi是 I的单位) 零元和单位都不能唯一分解。 例3 在整环I={}Z +, 3中: a∈ - b a b (1)ε是单位1 = ?。 ? ε = 1 ε2± (2)若4 α2=,则α是素元。 (3)4∈I有两种不同的分解(不相伴分解): ()()3 + - = - ? = 1 1 3 2 2 4-

近世代数期末考试试题和答案解析

一、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1、设G 有6个元素的循环群,a 是生成元,则G 的子集( )是子群。 A 、{}a B 、{}e a , C 、{}3,a e D 、 {}3,,a a e 2、下面的代数系统(G ,*)中,( )不是群 A 、G 为整数集合,*为加法 B 、G 为偶数集合,*为加法 C 、G 为有理数集合,*为加法 D 、G 为有理数集合,*为乘法 3、在自然数集N 上,下列哪种运算是可结合的?( ) A 、a*b=a-b B 、a*b=max{a,b} C 、 a*b=a+2b D 、a*b=|a-b| 4、设1σ、2σ、3σ是三个置换,其中1σ=(12)(23)(13),2σ=(24)(14),3σ=(1324),则3σ=( ) A 、12σ B 、1σ2σ C 、22σ D 、2σ1σ 5、任意一个具有2个或以上元的半群,它( )。 A 、不可能是群 B 、不一定是群 C 、一定是群 D 、 是交换群 二、填空题(本大题共10小题,每空3分,共30分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1、凯莱定理说:任一个子群都同一个----------同构。 2、一个有单位元的无零因子-----称为整环。 3、已知群G 中的元素a 的阶等于50,则4a 的阶等于------。 4、a 的阶若是一个有限整数n ,那么G 与-------同构。 5、A={1.2.3} B={2.5.6} 那么A ∩B=-----。 6、若映射?既是单射又是满射,则称?为-----------------。 7、α叫做域F 的一个代数元,如果存在F 的-----n a a a ,,,10 使得010=+++n n a a a αα 。

近世代数课后习题参考答案(张禾瑞)-4

近世代数课后习题参考答案 第四章 整环里的因子分解 1 素元、唯一分解 1. 证明:0不是任何元的真因子。 证 当0≠a 时 若b a 0=则0=a 故矛盾 当0=a 时,有00ε= (ε 是单位) 就是说0是它自己的相伴元 2. 我们看以下的整环I ,I 刚好包含所有可以写成 m m n (2 是任意整数,0≥n 的整数) 形式的有理数,I 的哪些个元是单位,哪些个元是素元? 证 1)I 的单位 总可以把m 表为 p p m k (2=是0或奇数,k 非负整数)我们说 1±=p 时,即k m 2±=是单位,反之亦然 2)I 的素元 依然是k p p m k ,(2=的限制同上) 我们要求 ⅰ)0≠p ⅱ)1±≠p ⅲ)p k 2只有平凡因子 满足ⅰ)—— ⅲ)的p 是奇素数 故p m k 2=而p 是奇素数是n m 2 是素元,反之亦然, 3.I 是刚好包含所有复数b a bi a ,(+整数)的整环,证明5不是I 的素元,5有没有唯一分解? 证 (1)I 的元ε是单位,当而且只当12 =ε 时, 事实上,若bi a +=ε是单位 则11-=εε 2 ' 2 2 1ε ε = 即2 '2 1εε=

但2 22 b a +=ε 是一正整数,同样2 ' ε也是正整数, 因此,只有12 =ε 反之,若12 2 2 =+=b a ε ,则0,1=±=b a 或1,0±==b a 这些显然均是单位 此外,再没有一对整数b a ,满足122=+b a ,所以I 的单位只有i ±±,1。 (2)适合条件52 =α 的I 的元α一定是素元。 事实上,若52 =α 则0≠α 又由α)1(也不是单位 若2 2 2 5,λβ α βλα=== 则12=β或52=β ββ?=12是单位λαβλ?=?-1 2 是α的相伴元 λλ β ?=?=152 2 是单位βαλβ?=?-1 是α的相伴元 不管哪种情形,α只有平凡因子,因而α是素元。 (3)I 的元5不是素元。 若βα=5则2 2 25λβ= 这样,2 β只可能是25,5,1 当52=β由)1(β是单位 当152 2 =?=λ β 由)1(λ是单位 此即λβ,中有一是5的相伴元 现在看52 =β 的情形 5,2 2 2 =+=+=b a bi a β β可能的情形是 ???==21b a ??=-=21b a ???-==21b a ???-=-=21 b a ???==12b a ? ??-==12b a ???=-=12b a ???-=-=12 b a 显然)2)(2(5i i -+= 由(2)知52 =β 的β是素元,故知5是素元之积 (4)5的单一分解 )21)(21(5i i -+=)21)(1)(21)(1(i i --+-= )21)()(21)(()21)()(21)((i i i i i i i i --+=-+-= i ±±,1均为单位 2 唯一分解环 1.证明本节的推论 证 本节的推论是; 一个唯一分解环I 的 n 个元n a a a ,,21 在I 里一定有最大公因子 ,

《近世代数》习题及答案

《近世代数》作业 一.概念解释 1.代数运算 2.群的第一定义 3.域的定义 4.满射 5.群的第二定义 6.理想 7.单射 8.置换 9.除环 10.一一映射 11.群的指数 12.环的单位元 二.判断题 1.Φ是集合n A A A ??? 21列集合D 的映射,则),2,1(n i A i =不能相同。 2.在环R 到环R 的同态满射下,则R 的一个子环S 的象S 不一定是R 的一个子环。 3.设N 为正整数集,并定义ab b a b a ++= ),(N b a ∈,那么N 对所给运算 能作成一个群。 4.假如一个集合A 的代数运算 适合交换率,那么在n a a a a 321里)(A a i ∈,元的次序可以交换。 5.在环R 到R 的同态满射下,R 得一个理想N 的逆象N 一定是R 的理想。 6.环R 的非空子集S 作成子环的充要条件是: 1)若,,S b a ∈则S b a ∈-; 2),,S b a ∈,则S ab ∈。 7.若Φ是A 与A 间的一一映射,则1-Φ是A 与A 间的一一映射。 8.若ε是整环I 的一个元,且ε有逆元,则称ε是整环I 的一个单位。 9.设σ与τ分别为集合A 到B 和B 到C 的映射,如果σ,τ都是单射,则τσ是A 到C 的映射。 10.若对于代数运算 ,,A 与A 同态,那么若A 的代数运算 适合结合律,则A 的代数运算也适合结合律。 11.整环中一个不等于零的元a ,有真因子的冲要条件是bc a =。 12.设F 是任意一个域,*F 是F 的全体非零元素作成的裙,那么* F 的任何有限子群 G 必为循环群。 13. 集合A 的一个分类决定A 的一个等价关系。 ( ) 14. 设1H ,2H 均为群G 的子群,则21H H ?也为G 的子群。 ( ) 15. 群G 的不变子群N 的不变子群M 未必是G 的不变子群。 ( ) 三.证明题 1. 设G 是整数环Z 上行列式等于1或-1的全体n 阶方阵作成集合,证明:对于方阵的普通乘法G 作成一个 群。 2.设G=(a )是循环群,证明:当∞=a 时,G=(a )与整数加群同构。

近世代数习题解答张禾瑞二章

近世代数习题解答 第二章群论 1群论 1. 全体整数的集合对于普通减法来说是不是一个群? 证不是一个群,因为不适合结合律. 2. 举一个有两个元的群的例子. 证G={1,-1}对于普通乘法来说是一个群. 3. 证明,我们也可以用条件1,2以及下面的条件 4,5'来作群的定义: 4'. G至少存在一个右单位元e,能让ae = a 对于G的任何元a都成立 5 . 对于G的每一个元a,在G里至少存在一个右逆元 a ,能让aa e A_1 证(1) 一个右逆元一定是一个左逆元,意思是由aa e 得a a = e 因为由4 G有元a能使a'a =e 1 1 1 ' 所以(a a)e = (a a)(a a ) 即a a = e (2)一个右恒等元e 一定也是一个左恒等元,意即 由ae = a 得ea = a 即ea = a 这样就得到群的第二定义. (3)证ax二b可解 取x = a 这就得到群的第一定义. 反过来有群的定义得到4,5'是不困难的. 2单位元,逆元,消去律 1. 若群G的每一个元都适合方程x2二e,那么G就是交换群. 证由条件知G中的任一元等于它的逆元,因此对a,b^G有ab = (ab),= b°a,= ba . 2. 在一个有限群里阶大于2的元的个数是偶数. _1 n —1 n n —1 —1 证(1)先证a的阶是n则a 的阶也是n . a e= (a ) (a ) e e 若有m n 使(a ')m= e 即(a m)' = e因而a m=e‘ ? a m=e 这与a的阶是n矛盾「a的阶等于a °的阶 _4 _4 2 (2) a的阶大于2,则a=a 若a=a : a=e 这与a的阶大于2矛盾 (3) a b 贝U a「b' 斗

近世代数期末试题

近 世 代 数 试 卷 一、判断题(下列命题您认为正确的在题后括号内打“√”,错的打“×”;每小题1分,共10分) 1、设A 与B 都就是非空集合,那么{}B A x x B A ∈∈=?x 且。 ( ) 2、设A 、B 、D 都就是非空集合,则B A ?到D 的每个映射都叫作二元运算。( ) 3、只要f 就是A 到A 的一一映射,那么必有唯一的逆映射1-f 。 ( ) 4、如果循环群()a G =中生成元a 的阶就是无限的,则G 与整数加群同构。 ( ) 5、如果群G 的子群H 就是循环群,那么G 也就是循环群。 ( ) 6、群G 的子群H 就是不变子群的充要条件为H Hg g H h G g ?∈?∈?-1;,。 ( ) 7、如果环R 的阶2≥,那么R 的单位元01≠。 ( ) 8、若环R 满足左消去律,那么R 必定没有右零因子。 ( ) 9、)(x F 中满足条件0)(=αp 的多项式叫做元α在域F 上的极小多项式。 ( ) 10、若域E 的特征就是无限大,那么E 含有一个与()p Z 同构的子域,这里Z 就是整数环,()p 就是由素数p 生成的主理想。 ( ) 二、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码写在题干后面的括号内。答案选错或未作选择者,该题无分。每小题1分,共10分) 1、设n A A A ,,,21Λ与D 都就是非空集合,而f 就是n A A A ???Λ21到D 的一个映射,那么( ) ①集合D A A A n ,,,,21Λ中两两都不相同;②n A A A ,,,21Λ的次序不能调换; ③n A A A ???Λ21中不同的元对应的象必不相同; ④一个元()n a a a ,,,21Λ的象可以不唯一。 2、指出下列那些运算就是二元运算( ) ①在整数集Z 上,ab b a b a +=ο; ②在有理数集Q 上,ab b a =ο; ③在正实数集+R 上,b a b a ln =ο;④在集合{}0≥∈n Z n 上,b a b a -=ο。 3、设ο就是整数集Z 上的二元运算,其中{}b a b a ,m ax =ο(即取a 与b 中的最大者),那么ο在Z 中( ) ①不适合交换律;②不适合结合律;③存在单位元;④每个元都有逆元。 4、设()ο,G 为群,其中G 就是实数集,而乘法k b a b a ++=οο:,这里k 为G 中固定

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