抽象群
数学术语
抽象群是数学中的代数结构,由一组元素和一个满足结合律的二元运算组成,不依赖于具体元素和运算的解释,是群论研究的基础。
一般概念
一个集G,如果它不是空集,而且满足以下四个条件,就叫做群:
①G中有一个闭合的结合法。这就是说,G中任意两元a,b的结合c仍然是G中元。结合法通常写成乘法,这时c又叫做a,b的积。一般用记号ab=c或a·b=c表示。要注意,积ab虽然是由a,b唯一决定的,但一般它还与a,b的顺序有关。即ab不一定等于ba。
②G的结合法满足结合律。也就是说,对于G中任意三元a,b,c,有(ab)c=a(bc)。
③G中有一个(左)单位元e,对G中任意元a,有ea=a。事实上由于可以证明群的左单位元也是右单位元,因而一般把e就叫做单位元。
④对于G中任意元a,在G中有一个满足a^(-1)a=e的(左逆元)a^(-1),此处e就是上面的(左)单位元。实际上,可以证明,在群中,a的左逆元也是右逆元。因此,一般把a^(-1)就叫a的逆元。
例题
例题:设非空集合Z3表示这个数除以3后的余数,a◎b表示a+b除以3的余数,证明(Z3,◎)是一个群。
解:只要满足I~IV这4个条件即可。
Z3中只有3个元素:0,1,2
先列出乘法表:
◎ 0 1 2
0 0 1 2
1 1 2 0
2 2 0 1
I:根据乘法表可以看出◎是一个二元运算。
II:根据乘法表得出0是运算◎的单位元。
III:根据乘法表得出0的逆元是0,1的逆元是2,2的逆元是1。
IV:容易证明(a◎b)◎c=a◎(b◎c)
所以(Z3,◎)是一个群
练习
设非空集合K3表示这个数除以3后的小数部分的第一位,a◎b表示a+b除以3后的小数部分的第一位,证明(K3,◎)是一个群。
附注
①现代意义上的抽象群概念由法国天才数学家伽罗华(Eacute;variste Galois,1811-1832)最先建立起来。②群的定义有多种等价的表达形式,以这一种最为基本。
③一个非空集,若只满足上面的条件①,则称为乘集;若满足条件①②,则称为半群,这也是一个重要概念。
④若群的结合法还满足交换律:ab=ba,则称为交换群或阿贝耳(N.H.Abel,1802-1829)群。
⑤由一个元组成的群叫单位元群,元数是有穷的群叫有穷群,否则叫无穷群。群的元数记作|G|。
参考资料
最新修订时间:2024-11-23 12:52
目录
概述
一般概念
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