抽象代数习题

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抽象代数期末考试试卷及答案

抽象代数期末考试试卷及答案

抽象代数试题一、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、6阶有限群的任何子群一定不是( ).A、2阶B、3 阶C、4 阶D、 6 阶2、设G是群,G有( )个元素,则不能肯定G是交换群。

A、4个B、5个C、6个D、7个3、有限布尔代数的元素的个数一定等于( )。

A、偶数B、奇数C、4的倍数D、2的正整数次幂4、下列哪个偏序集构成有界格()A、(N,≤)B、(Z,≥)C、({2,3,4,6,12},|(整除关系))D、 (P(A),⊆)5、设S3={(1),(12),(13),(23),(123),(132)},那么,在S3中可以与(123)交换的所有元素有( )A、(1),(123),(132)B、12),(13),(23)C、(1),(123)D、S3中的所有元素二、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、群的单位元是-———--——的,每个元素的逆元素是-----———的.2、如果f是A与A间的一一映射,a是A的一个元,则()[]=-aff1----—---—-。

3、区间[1,2]上的运算},{min baba=的单位元是--—-———.4、可换群G中|a|=6,|x|=8,则|ax|=—-————————。

5、环Z8的零因子有 --—-——-----—--——-——-———。

6、一个子群H的右、左陪集的个数——--———-——。

7、从同构的观点,每个群只能同构于他/它自己的—--—-----.8、无零因子环R中所有非零元的共同的加法阶数称为R的—-——-—-----。

9、设群G中元素a的阶为m,如果ea n=,那么m与n存在整除关系为-———-—-—.三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)1、用2种颜色的珠子做成有5颗珠子项链,问可做出多少种不同的项链?2、S 1,S 2是A 的子环,则S 1∩S 2也是子环。

抽象代数期末考试试卷及答案

抽象代数期末考试试卷及答案

抽象代数试题一、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、6阶有限群的任何子群一定不是( )。

A、2阶B、3阶C、4阶D6阶2、设G是群,6有()个兀素,则不能肯定G是交换群。

A 4个B 、5个C 、6个D 、7个3、有限布尔代数的元素的个数一定等于( )。

A、偶数B奇数C、4的倍数D、2的正整数次幕4、下列哪个偏序集构成有界格( )A、(N, ) B 、(乙)C、({2,3,4,6,12},| (整除关系)) D (P(A),)5、设S3= {(1) , (12),(13),(23),(123),(132)},那么,在S3 中可以与(123) 交换的所有元素有()A (1),(123),(132)B 、12),(13),(23)C、⑴,(123) D 、S3中的所有元素二、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、群的单位元是---- 的,每个元素的逆元素是-------- 的。

2、如果f是A与A间的一一映射,a是A的一个元,贝卩f1fa ----------------------- ,3、区间[1,2]上的运算a b {min a,b}的单位元是 ------- 。

4、可换群G 中|a|=6,|x|=8, 则|ax|= ------------------------------ 。

5、环Z8的零因子有 -------------- 。

&一个子群H的右、左陪集的个数 -------- 。

7、从同构的观点,每个群只能同构于他/它自己的-------- 。

8、无零因子环R中所有非零元的共同的加法阶数称为R的 -------- 。

9、设群G中元素a的阶为m,如果a n e,那么m与n存在整除关系为---- <三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)1、用2种颜色的珠子做成有5 颗珠子项链,问可做出多少种不同的项链?2、S, S是A的子环,贝U Sin s也是子环。

抽象代数自选题

抽象代数自选题

自选题目:1、设G 是一个群,证明:(1)在G 中,阶大于2的元素的个数一定是偶数;(2)在G 中,阶等于2的元素的个数与G 的阶有相反的奇偶性。

2、证明:6阶交换群是循环群3、设N G ≤,且[]:2,G N =证明N G 。

4、设M ,N 是群G 的正规子群,证明:(1)MN NM =;(2)MN 是G 的正规子群;(3)若{}MN ,.M N e M N N ⋂=∀∈∈那么与同构,且mn=nm,m M,n5、设p 是一个素数,G 是p 的方幂阶的群,试证G 的非正规子群的个数一定的p 的倍数。

6、证明148阶群G 不是单群。

7、设p 是素数,则2p 阶群G 是Abel 群。

8、设G 是2p q 阶群,p ,q 为不同素数。

证明:G 不是单群。

9、设1G ,2G 分别为1n ,2n 阶循环群,证明:1221G G n n ⇔ .10、若群中元素a 的阶为m ,元素b 的阶为n ,则当ab ba =且(),1m n =时,有 ab mn =,即ab a b =.11、设群中元素a 的阶为n ,证明()(),,s t a a s n t n =⇔=.12、设H ,G 是群的两个正规子群,且二者的交为{}e ,证明:H 与G 中的元素相乘时可换.13、设H 是包含在群G 的中心内的一个子群,证明:当G H 是循环群时,G 是交换群.14、证明:3n ≥时2n -个3轮换()()()123,12412n 是n A 的一组生成元。

15、证明:同构意义下,6阶群只有6 与3S .16、设p 为素数,证明:2p 阶群G 为Abel 群.17、若G 是由a , b 生成的群,且b ba 32a =e ,4,3==b a ,证明:G 为Abel 群。

18、设f :G →H 是群同态,若g 是G 的一个有限阶元。

试证: f(g)的阶整除g 的阶。

19、证明:任意一个群G ,都不能被它的两个真子群覆盖。

20、设M ◁G , N ◁G 。

抽象代数复习题及答案

抽象代数复习题及答案

《抽象代数》试题及答案 本科一、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)1. 设Q 是有理数集,规定f(x)=x +2;g(x)=2x +1,则(fg )(x)等于( B )A. 221x x ++B. 23x +C. 245x x ++D. 23x x ++2. 设f 是A 到B 的单射,g 是B 到C 的单射,则gf 是A 到C 的 ( A )A. 单射B. 满射C. 双射D. 可逆映射3. 设 S 3 = {(1),(1 2),(1 3),(2 3),(1 2 3),(1 3 2)},则S 3中与元素(1 32)不能交换的元的个数是( C )。

A. 1B. 2C. 3D. 44. 在整数环Z 中,可逆元的个数是( B )。

A. 1个B. 2个C. 4个D. 无限个5. 剩余类环Z 10的子环有( B )。

A. 3个B. 4个C. 5个D. 6个 6. 设G 是有限群,a ∈G, 且a 的阶|a|=12, 则G 中元素8a 的阶为( B )A . 2 B. 3 C. 6 D. 97.设G 是有限群,对任意a,b ∈G ,以下结论正确的是( A ) A. 111)(---=a b ab B. b 的阶不一定整除G 的阶C. G 的单位元不唯一D. G 中消去律不成立8. 设G 是循环群,则以下结论不正确...的是( A ) A. G 的商群不是循环群 B. G 的任何子群都是正规子群 C. G 是交换群 D. G 的任何子群都是循环群9. 设集合 A={a,b,c}, 以下A ⨯A 的子集为等价关系的是( C )A. 1R = {(a,a),(a,b),(a,c),(b,b)}B. 2R = {(a,a),(a,b),(b,b),(c,b),(c,c)}C. 3R = {(a,a),(b,b),(c,c),(b,c),(c,b)}D. 4R = {(a,a),(a,b),(b,a),(b,b),(b,c),(c,b)}10. 设f 是A 到B 的满射,g 是B 到C 的满射,则gf 是A 到C 的 ( B )A. 单射B. 满射C. 双射D. 可逆映射11. 设 S 3 = {(1),(1 2),(1 3),(2 3),(1 2 3),(1 3 2)},则S 3中与元素(1 2)能交换的元的个数是( B )。

抽象代数期末考试试卷及答案

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抽象代数试题一、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、6阶有限群的任何子群一定不是( ).A、2阶B、3 阶C、4 阶D、 6 阶2、设G是群,G有( )个元素,则不能肯定G是交换群。

A、4个B、5个C、6个D、7个3、有限布尔代数的元素的个数一定等于( ).A、偶数B、奇数 C、4的倍数 D、2的正整数次幂4、下列哪个偏序集构成有界格( )A、(N,≤) B、(Z,≥)C、({2,3,4,6,12},|(整除关系))D、 (P(A),⊆)5、设S3={(1),(12),(13),(23),(123),(132)},那么,在S3中可以与(123)交换的所有元素有( )A、(1),(123),(132)B、12),(13),(23)C、(1),(123)D、S3中的所有元素二、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、群的单位元是--—---——的,每个元素的逆元素是—-—-—--—的。

2、如果f是A与A间的一一映射,a是A的一个元,则()[]=-aff1-———-———-—.3、区间[1,2]上的运算},{min baba=的单位元是-—--——-。

4、可换群G中|a|=6,|x|=8,则|ax|=—-—-——-———。

5、环Z8的零因子有—--———-———-—--————---—-。

6、一个子群H的右、左陪集的个数—--—-——--—。

7、从同构的观点,每个群只能同构于他/它自己的———-——-—-。

8、无零因子环R中所有非零元的共同的加法阶数称为R的—-—--————-—。

9、设群G 中元素a 的阶为m ,如果e a n=,那么m 与n 存在整除关系为——---—--.三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)1、用2种颜色的珠子做成有5颗珠子项链,问可做出多少种不同的项链?2、S 1,S 2是A 的子环,则S 1∩S 2也是子环。

抽象代数复习题

抽象代数复习题

抽象代数复习题一、 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2分,共20分)1.一个集合上的全体一一变换作成一个变换群。

( )2、有限群G 中每个元素a 的阶都整除群G 的阶。

( )3、如果循环群()a G =中生成元a 的阶是无穷大,则G 与整数加群同构。

( ) 4、循环群的子群也是循环群。

( )5、群G 的子群H 是正规子群的充要条件为1,;g G h H g hg H -∀∈∀∈∈。

( ) 6.若环R 有单位元,则其子环也一定有单位元。

( )7、除环中的每一个元都有乘法逆元。

( )8、)(x F 中满足条件()0f α=的多项式叫做元α在域F 上的极小多项式。

( ) 9、主理想整环一定是唯一分解整环。

( )10.域是交换的除环。

( )二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)1.设8Z 模8的剩余类环,则8Z 中的零因子是______。

2.模p (素数)的剩余类环Z p 的特征为________。

3.高斯整数环[]Z i 的单位是_______。

4.模6的剩余类加群6Z 有________个生成元。

5.剩余类环Z 6的子环S={[0],[3]},则S 的单位元是____________。

三.计算与证明题(共60分)1(10分).在5次对称群5S 中,令⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3451254321f ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛=2541354321g ,计算1fgf 。

2(10分).求出9Z 中所有可逆元并求其逆元3(20分).设f是群G到'G的同态,H是G的子群,证明()f H是'G的子群。

4(20分). 设f是环R到'R的满同态,I是R的理想,证明(I)f是'R的理想。

最新抽象代数期末考试试卷及答案

最新抽象代数期末考试试卷及答案

抽象代数试题一、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、6阶有限群的任何子群一定不是()。

A、2阶B、3 阶C、4 阶D、 6 阶2、设G是群,G有()个元素,则不能肯定G是交换群。

A、4个B、5个C、6个D、7个3、有限布尔代数的元素的个数一定等于()。

A、偶数B、奇数C、4的倍数D、2的正整数次幂4、下列哪个偏序集构成有界格()A、(N,≤)B、(Z,≥)C、({2,3,4,6,12},|(整除关系))D、 (P(A),⊆)5、设S3={(1),(12),(13),(23),(123),(132)},那么,在S3中可以与(123)交换的所有元素有()A、(1),(123),(132)B、12),(13),(23)C、(1),(123)D、S3中的所有元素二、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、群的单位元是--------的,每个元素的逆元素是--------的。

2、如果f是A与A间的一一映射,a是A的一个元,则()[]=-aff1----------。

3、区间[1,2]上的运算},{min baba=的单位元是-------。

4、可换群G中|a|=6,|x|=8,则|ax|=——————————。

5、环Z8的零因子有 -----------------------。

6、一个子群H的右、左陪集的个数----------。

7、从同构的观点,每个群只能同构于他/它自己的---------。

8、无零因子环R中所有非零元的共同的加法阶数称为R的-----------。

9、设群G中元素a的阶为m,如果ea n=,那么m与n存在整除关系为--------。

三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)1、用2种颜色的珠子做成有5颗珠子项链,问可做出多少种不同的项链?2、S 1,S 2是A 的子环,则S 1∩S 2也是子环。

抽象代数练习题

抽象代数练习题
参考答案:
一.证明众所周知,对于任意的 ,总有
.
这就是说, 上的代数运算 适合结合律,所以 是一个半群.
二.证明众所周知,对于任意的 ,总有
, .
这就是说,矩阵的乘法是 上的一个代数运算,而且适合结合律,所以 关于矩阵的乘法构成一个半群.
三.证明对于任意的 ,我们有
,
.
所以
, .
四. 满足该条件.于是,对于任意的 ,我们有 ,即 .运用消去律(第5题)立即可得 .所以 是交换群.
抽象代数练习题之邯郸勺丸创作
一.设 是一个非空集合, 是由 是 上的一个代数运算.证明: 是一个半群.(10分)
二.令 .证明 关于矩阵的乘法构成一个半群.(10分)-
三.设 是一个群,证明: , .(10分)
四.设 是一个群,证明: 是交换群的充要条件是
, .(10分)
五.求证:循环群的商群也是循环群.(10分)
(2)由于 是 的正规子群,我们有
.
这样,根据(1), 是 的子群.
(3)根据(2), 是 的子群.此外,还有
, .
所以 是 的正规子群.
七.证明:定义 到 的映射 如下:
, .
直接从 的定义可以明白, 是满射.利用消去律容易推知, 是双射.其次,对于任意的 总有
.
所以 是群 到群 的同构,从而, .
五.证明设 是循环群, 是 的子群.于是,我们有
.
这就标明, 是循环群.
六.证明(1)假设 是 的子群.于是,对于任意的 ,我们有
存在 和 ,使得
存在 和 ,
.
所以 .
假设 .为了证明 是 的子群,任意给定 .于是,存在 和 ,使得 , .因此
.
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SOLUTIONS FOR MIDTERM EXAM
一、(15’) (a) State the third Sylow Theorem. (b) Classify groups of order 10, and write down their class equations. Solution: (a) Let |G| = n = pe m, p ̸ |m. The number s(p) of Sylow p-subgroups of G divides m and is congruent to 1 modulo p. (b) See the homework for the proof that a group of order 2p, with p a prime, is either C2p or Dp . For p = 5, their class equations are 1 + 1 + ··· + 1 respectively. 二、(15’) (a) Show that the following two elements in S7 are conjugate, and find their orders. ) ( ) ( 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 , 2 3 1 5 6 7 4 3 4 5 6 7 2 1 (b) Does S7 contain an element of order 14? Does S7 contain a subgroup of order 14? Explain why. Solution: (a) Their cycle decompositions are (246)(1357) and (123)(4567), which have the same pattern. The order of a permutation is the l.c.m. of the lengths of the cycles in its cycle decomposition, hence these two elements have the same order 12. (b) From the above description of order, S7 does not contain an element of order 14. It contains a subgroup of order 14 isomorphic to D7 : let x be the 7-cycle (1234567) and y = (17)(26)(35), then x7 = y 2 = 1 and yxy = x−1 . □ 三、(10’) Prove that a group of order 2n, where n is odd, contains a subgroup of index 2. (Hint: Cayley’s Theorem) Solution: By Cayley’s Theorem, the action of G on itself by left multiplication embeds G as a subgroup of S2n . Let N = A2n ∩ G. Then G/N is a subgroup of S2n /A2n , hence it has order 1 or 2. Take an element a ∈ G of order 2, and representatives b1 , . . . , bn of the cosets G/⟨a⟩, so that G = {b1 , ab1 , . . . , bn , abn }. Then the left multiplication by a on G is a product of n transpositions, hence is an odd permutation. Thus G ̸= N , i.e. N is a subgroup of index 2 in G. □ 四、(15’) (a) Prove that the following formula defines a group action of SL2 (R) on the upper half plane H = {z ∈ C | Im z > 0} ( ) az + b a b g= : H → H, z → . c d cz + d (b) Prove that this action is transitive, and find the stabilizer of i ∈ H. Solution: (a) We first show that if z ∈ H then g · z ∈ H as well. This follows from Im g · z = det g 1 Im z = Im z > 0. 2 |cz + d| |cz + d|2
七、(15’) Let p be a prime number and A be an n × n integer matrix such that Ap = I but A ̸= I . Prove that n ≥ p − 1. Given examples for n = p − 1 and n = p respectively. Solution: Let f (x) ∈ Z[x] be the characteristic polynomial of A. From Ap = 1 we know that each eigenvalue of A is a p-th root of unity. If all the eigenvalues of A are equal to 1, then from Ap = I it follows that A = I . Thus, A has an eigenvalue ζ which is a primitive p-th root of unity. Then ζ is a root of the cyclotomic polynomial xp−1 + · · · + 1 which is irreducible. Since Z[x] is a UFD, we have (xp−1 + · · · + 1)|f (x), hence n ≥ p − 1.
g · (g · z ) =

c
a′ z + b c′ z +d′
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+d
=
This verifies the group action of SL2 (R) on H. (√ √ ) y x/ y √ (b) For any z = x + yi ∈ H, the matrix g = ∈ SL2 (R) takes i to z , hence the action 0 1/ y is transitive. The stabilizer of i is {( SO(2) = cos θ sin θ − sin θ cos θ ) } | 0 ≤ θ < 2π . □
五、(15’) An ideal I of a ring R is called a prime ideal if I ̸= R and ab ∈ I , a, b ∈ R implies that either a ∈ I or b ∈ I . (a) Prove that I is a prime ideal if and only if R/I is an integral domain. (b) Prove that a maximal ideal is a prime ideal. (c) Prove that p ∈ R is a prime element if and only if the principal ideal (p) is a prime ideal. Solution: (a) For r ∈ R, write r ¯ for the image of r in R/I . Then I is a prime ideal if and only if ab = 0 implies that a ¯ = 0 or ¯ b = 0 if and only if R/I is an integral domain. (b) If I is maximal, then R/I is a field. In particular it is a domain hence I is a prime ideal by (a). (c) A non-unit element p is a prime element if and only if p|ab implies that p|a or p|b if and only if ab ∈ (p) implies that a ∈ (p) or b ∈ (p) if and only if (p) is a prime ideal. □ 六、(15’) (a) An element a of a ring R is nilpotent if an = 0 for some n > 0. Prove that if a ∈ R is nilpotent, then R[x]/(ax − 1) is the zero ring. (b) Describe the ring Z[x]/(x2 + x). Solution: (a) If an = 0, then (1 − ax)(1 + ax + a2 x2 + · · · + an−1 xn−1 ) = 1 − an xn = 1, hence 1 − ax is a unit of R[x], which implies that R[x]/(ax − 1) is the zero ring. (b) Write x ¯ for the image of x in R := Z[x]/(x2 + x). Then e = x ¯ and e′ = 1 − x ¯ are idempotents of R, which implies that R∼ = eR × e′ R ∼ = Z × Z. □
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