Działania Definicja: Działaniem wewnętrznym w niepustym zbiorze G nazywamy funkcję działającą ze zbioru GxG w zbiór G.

Podobne dokumenty
1.1 Definicja. 1.2 Przykład. 1.3 Definicja. Niech G oznacza dowolny, niepusty zbiór.

Podstawowe struktury algebraiczne

Chcąc wyróżnić jedno z działań, piszemy np. (, ) i mówimy, że działanie wprowadza w STRUKTURĘ ALGEBRAICZNĄ lub, że (, ) jest SYSTEMEM ALGEBRAICZNYM.

5. Algebra działania, grupy, grupy permutacji, pierścienie, ciała, pierścień wielomianów.

1. R jest grupą abelową względem działania + (tzn. działanie jest łączne, przemienne, istnieje element neutralny oraz element odwrotny)

Grupy, pierścienie i ciała

Zadania z algebry liniowej - sem. I Struktury algebraiczne

Algebra abstrakcyjna

Ćwiczenia 1 - Pojęcie grupy i rzędu elementu

1 Określenie pierścienia

Ciała i wielomiany 1. przez 1, i nazywamy jedynką, zaś element odwrotny do a 0 względem działania oznaczamy przez a 1, i nazywamy odwrotnością a);

2 Kongruencje 5. 4 Grupy 9. 5 Grupy permutacji Homomorfizmy grup Pierścienie 16

Podstawowe struktury algebraiczne

Przestrzenie liniowe

Matematyka dyskretna

020 Liczby rzeczywiste

ALGEBRA Z GEOMETRIĄ PIERŚCIENIE, CIAŁA I HOMOMORFIZMY

Algorytm Euklidesa. ZADANIE 1. Oblicz korzystając z algorytmu Euklidesa: (a) NWD(120, 195), (b) NWD(80, 208), (c) NWD(36, 60, 90),

Matematyka dyskretna

1. Wykład NWD, NWW i algorytm Euklidesa.

14. Przestrzenie liniowe

Relacje binarne. Def. Relację ϱ w zbiorze X nazywamy. antysymetryczną, gdy x, y X (xϱy yϱx x = y) spójną, gdy x, y X (xϱy yϱx x = y)

Definicja1.2.Niech Abędzieniepustymzbiorem,a i działaniamiwa. (1)Mówimy,że jestłączne,jeżeli. x,y,z A[x (y z) = (x y) z].

1 Grupy. 1.1 Grupy. 1.2 Podgrupy. 1.3 Dzielniki normalne. 1.4 Homomorfizmy

Algebra liniowa z geometrią. wykład I

1. Określenie pierścienia

Ciała skończone. 1. Ciała: podstawy

1. Liczby zespolone i

ALGEBRA Z GEOMETRIĄ CIAŁO FUNKCJI WYMIERNYCH

(6) Homomorfizm φ : P R nazywamy epimorfizmem kategoryjnym, jeśli dla każdego pierścienia. jeśli φ ψ 1 = φ ψ 2, to ψ 1 = ψ 2 ;

ALGEBRA LINIOWA Z ELEMENTAMI GEOMETRII ANALITYCZNEJ

Paweł Gładki. Algebra. pgladki/

Grupy. Permutacje 1. (G2) istnieje element jednostkowy (lub neutralny), tzn. taki element e G, że dla dowolnego a G zachodzi.

DB Algebra liniowa semestr zimowy 2018

Przestrzenie wektorowe

Definicje- Algebra III

Pojęcie pierścienia.

a 11 a a 1n a 21 a a 2n... a m1 a m2... a mn x 1 x 2... x m ...

Uwaga 1.2. Niech (G, ) będzie grupą, H 1, H 2 < G. Następujące warunki są równoważne:

Pozostała algebra w pigułce

9 Przekształcenia liniowe

WYK LAD 2: PODSTAWOWE STRUKTURY ALGEBRAICZNE, PIERWIASTKI WIELOMIANÓW, ROZK LAD FUNKCJI WYMIERNEJ NA U LAMKI PROSTE

2 Rachunek macierzowy, metoda eliminacji Gaussa-Jordana Wprowadzenie teoretyczne Zadania... 9

Informatyka Stosowana. a b c d a a b c d b b d a c c c a d b d d c b a

O MACIERZACH I UKŁADACH RÓWNAŃ

Liczby zespolone. x + 2 = 0.

. : a 1,..., a n F. . a n Wówczas (F n, F, +, ) jest przestrzenią liniową, gdzie + oraz są działaniami zdefiniowanymi wzorami:

14. Grupy, pierścienie i ciała.

Algebra i jej zastosowania - konspekt wykładu

Zestaw 2. Definicje i oznaczenia. inne grupy V 4 grupa czwórkowa Kleina D n grupa dihedralna S n grupa symetryczna A n grupa alternująca.

(4) W zbiorze R R definiujemy działania i wzorami. (a, b) (c, d) =(a + c, b + d),

1. Elementy (abstrakcyjnej) teorii grup

DB Algebra liniowa 1 semestr letni 2018

Kombinacje liniowe wektorów.

Wniosek Niech R będzie pierścieniem, niech I R. WówczasI R wtedy i tylko wtedy, gdy I jest jądrem pewnego homomorfizmu.

Algebra I. Grzegorz Bobiński. wykład z ćwiczeniami dla studentów II roku matematyki. Wydział Matematyki i Informatyki UMK w Toruniu

Wykład 4. Określimy teraz pewną ważną klasę pierścieni.

Macierze. Rozdział Działania na macierzach

1. Liczby zespolone. Jacek Jędrzejewski 2011/2012

im = (P )={b 2 R : 9a 2 P [b = (a)]} nazywamy obrazem homomorfizmu.

Rozdział 5. Macierze. a 11 a a 1m a 21 a a 2m... a n1 a n2... a nm

FUNKCJE. (odwzorowania) Funkcje 1

PODSTAWOWE W LASNOŚCI W ZBIORZE LICZB RZECZYWISTYCH

Zbiory, relacje i funkcje

Baza w jądrze i baza obrazu ( )

Algebra liniowa z geometrią

= b i M i [x], gdy charf = p, to a i jest pierwiastkiem wielomianu x n i

SIMR 2016/2017, Analiza 2, wykład 1, Przestrzeń wektorowa

, A T = A + B = [a ij + b ij ].

Pokazać, że wyżej zdefiniowana struktura algebraiczna jest przestrzenią wektorową nad ciałem

Zadania z Algebry Studia Doktoranckie Instytutu Matematyki Uniwersytetu Śląskiego 1

Wyk lad 14 Cia la i ich w lasności

cx cx 1,cx 2,cx 3,...,cx n. Przykład 4, 5

a 11 a a 1n a 21 a a 2n... a m1 a m2... a mn a 1j a 2j R i = , C j =

Teoria ciała stałego Cz. I

1 Pierścienie i ich homomorfizmy. Ideał, pierścień ilorazowy. Ideały pierwsze i maksymalne, dziedziny i ciała - definicje i przykłady

Logika binarna. Prawo łączności mówimy, że operator binarny * na zbiorze S jest łączny gdy (x * y) * z = x * (y * z) dla każdego x, y, z S.

O funkcjach : mówimy również, że są określone na zbiorze o wartościach w zbiorze.

ALGEBRA Z GEOMETRIĄ PIERŚCIEŃ WIELOMIANÓW

Algebra Liniowa 2 (INF, TIN), MAP1152 Lista zadań

1 Elementy logiki i teorii mnogości

Algebra i jej zastosowania - konspekt wykładu

Topologia Algebraiczna - Pomocnik studenta. 1. Język teorii kategorii

1 Działania na zbiorach

Dr Maciej Grzesiak, Instytut Matematyki

1 Działania na zbiorach

Algebra i jej zastosowania - konspekt wykładu

Analiza funkcjonalna 1.

Uniwersytet w Białymstoku. Wykład monograficzny

1. Wielomiany Podstawowe definicje i twierdzenia

Zadania z Algebry liniowej 4 Semestr letni 2009

Sylabus do programu kształcenia obowiązującego od roku akademickiego 2012/13

4 Przekształcenia liniowe

Spektrum pierścienia i topologia Zariskiego

Zadania egzaminacyjne

Funkcje. Oznaczenia i pojęcia wstępne. Elementy Logiki i Teorii Mnogości 2015/2016

0 + 0 = 0, = 1, = 1, = 0.

Powtórzenie podstawowych zagadnień. związanych ze sprawnością rachunkową *

Liczby zespolone. Katarzyna Grabowska. Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki, Katedra Metod Matematycznych Fizyki. Letnia Szkoła Fizyki, Płock 2008

14. Wykład 14: Grupa Galois wielomianu. Zasadnicze twierdzenia teorii Galois. Rozszerzenia rozwiązalne, cykliczne i abelowe

Transkrypt:

Działania Definicja: Działaniem wewnętrznym w niepustym zbiorze G nazywamy funkcję działającą ze zbioru GxG w zbiór G. Przykłady działań wewnętrznych 1. Dodawanie i mnożenie są działaniami wewnętrznymi w zbiorach N, Z, Q oraz R, podczas gdy odejmowanie jest działaniem wewnętrznym tylko w zbiorach Z, Q, R, zaś dzielenie - w zbiorach Q\{0} oraz R\{0}. 2. Odejmowanie w N, dzielenie w Z czy też dzielenie w Q nie są działaniami wewnętrznymi (bo wynik tych działań nie zawsze jest zawarty w zbiorze odpowiednio N, Z, Q) Kontrprzykład do 2. 3,7, 3 7 = 4 ż GRUPY Definicja: Grupą nazywamy parę uporządkowaną (G, ), gdzie G jest niepustym zbiorem, zaś to działanie wewnętrzne w tym zbiorze spełniająca warunki: (G1),, (G2) (G3) (a b) c = a (b c) (łączność) a e = e a = a Jeżeli ponadto spełniony jest warunek (G4), (element neutralny) a = a = e (elementy odwrotne) a b = b a To parę (G, ) nazywamy grupą abelową. Przykłady. a. ({ -1, 0, 1}, + ) - grupa (przemienność) b. (Z,+), (Q,+), (R,+), (Q\{0}, ), (R\{0}, ) grupy abelowe. c. (R,*) gdzie * działanie określone w następujący sposób a * b = a + b + 5 1. Działanie jest wewnętrzne 2. Pokażemy, że (a* b) * c = a *(b* c) L = (a* b) * c = (a + b +5 )* c = a +b +5 +c + 5 = a + b + c + 10 P = a *(b* c) = a *(b + c + 5) = a + b + c +5 + 5 = a + b + c +10 L = P 3. Element neutralny, czyli a * e = a + e +5 = e + a + 5 = e * a a * e = a a + e + 5 = a e = -5 spr. (-5)* a = -5 + a + 5 = a 4. Elementy odwrotne, czyli a * = a = -5 a * e = e * a = a a * = a + + 5 = + a + 5 = * a a * = -5 a + + 5 = -5 = -a 10 ( -a, -a-10 ) a * ( -a 10) = a + (-a) - 10 + 5 = a a 5 = -5 = e 5. Sprawdzimy czy (R,*) jest grupą abelową

a * b = a + b +5 = b + a + 5 = b * a d. (, ), gdzie = + " + < 4 + 4 " + 4 % 0 1 2 3 0 0 1 2 3 1 1 2 3 0 2 2 3 0 1 3 3 0 1 2 1. jest wewnętrzne w 2. Łączność zachodzi 3. e=0 4. 0 = 0, 1 = 3, 2 = 2, 3 = 1 5. Grupa jest abelowa d*. ( \{0}, ), niestety nie jest wewnętrznym działaniem, bo 1 2 3 1 1 2 3 2 2 0 2 3 3 2 1 e. (, \{0},, ), gdzie, = 5.,"/. 5 1. + 1) 5, 1 2 3 4 1 1 2 3 4 2 2 4 1 3 3 3 1 4 2 4 4 3 2 1 1., jest wewnętrzne w, 2. Łączność zachodzi 3. e=1 4. 1 = 1, 2 = 3, 3 = 2, 4 = 4 5. Grupa jest abelowa Kontrprzykłady. 1. (R, ) nie jest grupą, bo liczba 0 nie ma elementu odwrotnego ( (G3) nie jest spełniony) 2. (N +) nie jest grupą, bo nie spełnia warunku o odwrotności. Własności 1. W grupie istnieje dokładnie jeden element neutralny. 2. W grupie dla dowolnego elementu istnieje dokładnie jeden element do niego odwrotny. 3. W grupie (G, ) 1 ) = 4. W grupie (G, ), 1) = 5. W grupie zachodzą prawa skreśleń, tzn. jeżeli (G, ) jest grupą, to dla dowolnych,, prawdzie są implikacje: a. ca = cb => a = b b. ac = bc => a = b 6. W grupie (G, ) dla dowolnych a, b G równania a. ax = b x=a -1 b b. xa = b x=ba -1

o niewiadomej x mają po dokładnie jednym rozwiązaniu. Definicja: Niech (G, ) i (H, ) będą grupami. Funkcję 3 6 nazywamy homomorfizmem grup jeżeli, 3 1 ) = 3 1 ) 3 1 ) Homomorfizm 3 6 nazywamy: Monomorfizmem, gdy 3 jest przekształceniem różnowartościowym Epimorfizmem, gdy 3 jest przekształceniem na Izomorfizmem, gdy 3 jest bijekcją Automorfizmem, gdy 3 jest bijekcją oraz (G, ) = (H, ) Przykład. f homomorfizm grup (Z,+) i (, ) oraz 718) = 2 9,7 6 sprawdzamy czy, 7 1 + ) = 7 1 ) 7 1 ) 7 1 + ) = 2 :; = 2 : 2 ; = 7 1 ) 7 1 ) Tak, więc f jest homomorfizmem. PIERŚCIENIE Definicja: Pierścieniem nazywamy trójkę uporządkowaną (P,+, ), gdzie P jest zbiorem niepustym, zaś + i są działaniami wewnętrznymi w zbiorze P, spełniającą następujące warunki: (R1),, = 1 + ) + = + 1 + ) //łączność dodawania (R2) 0 = = + 0 = 0 + = //element neutralny dodawania (R3) = = + 1 ) = 1 ) + = 0 //elementy przeciwne (R4), = + = + //przemienność dodawania (R5),, = 1 ) = 1 ) //łączność mnożenia (R6),, = 1 + ) = + //rozdzielność mnożenia 1 + ) = + względem dodawania Uwaga: Używając pojęcia grupy można krótko powiedzieć, że pierścieniem jest trójka uporządkowana (P,+, ), w której (P,+) jest grupą abelową (warunki (R1)-(R4)), a mnożenie jest łączne (warunek (R5)) i rozdzielne względem dodawania (warunek (R6)). Podstawowe własności pierścieni: 1. = 0 = 0 = 0 2., = 1 ) = 1 ) = 1 ) 3.,, = 1 ) = Definicja: Pierścień nazywamy pierścieniem przemiennym, jeżeli mnożenie w pierścieniu jest przemienne, tzn. gdy oprócz warunków (R1)-(R6) z definicji ogólnej pierścienia spełniony jest warunek: (R7), = = Definicja: Pierścień nazywamy pierścieniem z jedynką (jednością), jeżeli posiada on jedynkę (element neutralny mnożenia), tzn. gdy oprócz warunków (R1)-(R6) z definicji ogólnej pierścienia spełniony jest warunek: (R8) 1 = = 1 = 1 =

Definicja: Element a 0 pierścienia P nazywamy dzielnikiem zera, gdy istnieje 0 b P taki, że: = 0 > = 0 Definicja: Pierścień przemienny z 1 0 i bez dzielników zera nazywamy pierścieniem całkowitym, gdy spełniony jest następujący warunek:, = 1 = 0 1 = 0 = 0)) Definicja: Niech (P,+, ) oraz (P,+, ) będą pierścieniami. Odwzorowanie φ:p P nazywamy homomorfizmem pierścieni, gdy:, = 31 + ) = 31)+ @ 31), = 31 ) = 31) @ 31) Definicja: Jeżeli homomorfizm pierścieni jest odwzorowaniem na zbioru P na P to nazywamy go epimorfizmem pierścieni. Jeżeli homomorfizm pierścieni jest odwzorowaniem różnowartościowym zbioru P w P to nazywamy go monomorfizmem pierścieni. Odwzorowanie φ:p P będące jednocześnie epimorfizmem i monomorfizmem nazywamy izomorfizmem pierścieni. Przykłady: 1. Pierścieniami przemiennymi z jednością są (Z,+, ), (Q,+, ) oraz (R,+, ) 2. Dla dowolnego naturalnego n 2 pierścieniem przemiennym z jednością jest (Z n,+ n, n ) PIERŚCIEŃ WIELOMIANÓW Niech P będzie pierścieniem przemiennym z jedynką. Nieskończony ciąg (a 0, a 1, a 2, ) elementów pierścienia P nazywamy wielomianem, jeśli istnieje takie n 0, że dla dowolnego s>n 0 mamy a s =0. Zbiór wielomianów oznaczmy przez P[x]. W zbiorze tym wprowadźmy działania: (a0, a1, a2, )+(b0, b1, b2, )=(a0+b0, a1+b2, ) (a0, a1, a2, ) (b0, b1, b2, )=(c0, c1, c2, ) gdzie c0=a0 b0, c1=a0 b1+a1 b0, c2=a0 b2+a1 b1+a2 b0, Wówczas strukturę (P[x],+, ) nazywamy pierścieniem (wielomianów). CIAŁA Definicja: Ciałem nazywamy trójkę uporządkowaną (F, +, ), gdzie F jest zbiorem o co najmniej dwóch elementach, zaś + i są działaniami wewnętrznymi w zbiorze F spełniające warunki : (F1) ( F, + ) jest grupą abelową. (F2) ( F\{0}, ) jest grupą abelową. (F3),, A 1 + ) = + Lub Definicja: Ciało to pierścień całkowity bez dzielników zera i taki, w którym każdy niezerowy element ma element odwrotny. Przykłady. 1. 1B,+, ),1,+, ) są ciałami. 2. Jeżeli p jest liczbą pierwszą, to C D, D, D E jest ciałem. 3. 1B,, ) gdzie jest zdefiniowane a b = a + b + 1, jest zdefiniowane a b = a + b + ab

Własności 1. Ciało zawiera co najmniej dwa elementy 0 i 1 ( zero ciała i jedynka ciała ) 2. 3. 4. 5. A, A, A A a 0 = 0 a = 0 a 1 ) = 1 ) b = 1 ) a = 0 => a = 0 v b = 0 G = 0 => = 0