離散數學知識點總結(10)-代數系統與群論


、代數結構

函數f : A×A→A稱作A上的一個二元運算,通常寫作〇(a,b)或a〇b

此時運算表中的每個元素都屬於A,稱A對f封閉例如Z+對除法運算不封閉(除法不是正整數集合上的二元運算)。

函數f : A→A稱作A上的一個一元運算,通常寫作f(a)或fa

f1~fk是A上的k個運算,則(A, f1f2... , fk)是一個代數結構/代數系統

 二、群論

半群(S·):集合S非空、運算·對集合S封閉、運算·可結合

  若集合S有限,則一定存在a∈S使得a·a=a

  證明:???(我不會)

可交換半群:半群(S·)中的運算·滿足交換性

亞群、含幺半群、單元半群、獨異點:含有單位元的半群

群(G·):運算·封閉、運算·可結合、集合G中存在單位元、集合G中任意元素都存在逆元(存在則必唯一)

可換群/阿貝爾群/Abel群:運算·在G上是可交換的群

有限群(G中元素個數稱為有限群的階數|G|)和無限群

平凡群:只包含單一元素e的群,其群運算只有e·e=e,它也是Abel群

群方程

若代數系統(G , *)為半群,且G中方程ax=b有唯一解xa=b有唯一解,則(G , *)為群 

同態與同構  

群的一些重要性質 

例題:設(G , *)為群,試證明若|G|=n,則G中階>2的元素為偶數個

證明|a|>2時,必然有a≠a-1,否則a2=e|a|≤2

     故G中階>2的元素a和a-1成對出現,其個數必然為偶數

循環群 

置換置換群 

子群

假設(G , ·)是一個群,HG(H是G的一個子集

如果H在G中的運算下也構成一個群,則稱(H , ·)是(G , ·)的一個子群記作H≤G 

H和K都是G的子群時,H∩K還是G的子群;H∪K是G的子群當且僅當HK或KH

({e} , ·)和(G , ·)是G的平凡子群;其它子群則是非平凡子群 

陪集與拉格朗日定理

設(H , ·)是(G , ·)的一個子群,g∈G

由g確定的H在G中的左陪集(H關於g的左陪集)為gH={g·h | h∈H}

由g確定的H在G中的陪集(H關於g的右陪集)為Hg={h·g | h∈H}

左陪集元素個數|gH|=右陪集元素個數|Hg|=|H|h1≠h2,gh1≠gh2,因此gH和Hg中各元素互異

左陪集gH和右陪集Hg中,必然都包含了代表元g本身

 

 

正規子群與商群 

 


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