近世代数
《近世代数》PPT课件

a b a b ,(m m )o a b d a b(m m )o
10.01.2021
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2.2 多项式剩余类环和域
1.域上多项式的定义
– 多项式与码字的关系:桥梁;
• 多项式的系数表示
;
• x的幂次表示
;
– 域上的多项式
• 针对系数定义;
• 例如二进制系数多项式,称为二元域GF(2)上的 多项式。
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(1) 常数总是多项式的因子。
(2) 一个多项式 f(x) 是否为既约多项式 与所定义的域有关。
(3) 一个多项式既约的充要条件:多项 式Pl(x) 不能分解成两个次数低于Pl(x) 的多项式的乘积。
(4) 完全分解:n次多项式最多能分解成 n个一次多项式的乘积,被称为完全分 解。
(5) 一次多项式一定是既约的。
(3)加法和乘法之间满足如下分配率 (distributive) :
a(bc) abac
(bc)a baca
则称F是一个域。
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(1)域的阶(针对群中元素的个数),记 为q。
(2)有限域或伽逻华(Galois)域,表示为:
GF(q)。
–域将
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和
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联系在一起?
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例2-3
– F1:有理数全体、实数全体对加法和乘法都 分别构成域,分别称为有理数域和实数域。
– F2:0、1两个元素模2加构成域;由于该域 中只有两个元素,记为GF(2)。
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• 定理:
– 设p为质数,则整数全体关于p模的剩余类: 0,1,2,…,p-1,在模p的运算下(p模相 加和相乘),构成p阶有限域GF(p)。
近世代数课后习题答案

近世代数课后习题答案近世代数课后习题答案近世代数是数学中的一个重要分支,研究的是抽象代数结构及其性质。
在学习近世代数的过程中,课后习题是巩固知识、加深理解的重要途径。
本文将为大家提供一些近世代数课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
一、群论1. 设G是一个群,证明恒等元素是唯一的。
答案:假设G中有两个恒等元素e和e',则有e * e' = e'和e' * e = e。
由于e是恒等元素,所以e * e' = e' = e' * e。
再由于e'是恒等元素,所以e * e' = e =e' * e。
因此,e = e',即恒等元素是唯一的。
2. 设G是一个群,证明每个元素在G中的逆元素是唯一的。
答案:假设G中的元素a有两个逆元素b和c,即a * b = e,a * c = e。
则有a * b = a * c。
两边同时左乘a的逆元素a',得到a' * (a * b) = a' * (a * c)。
根据结合律和逆元素的定义,等式右边可以化简为b = c。
因此,元素a的逆元素是唯一的。
二、环论1. 设R是一个环,证明零元素是唯一的。
答案:假设R中有两个零元素0和0',则有0 + 0' = 0'和0' + 0 = 0。
由于0是零元素,所以0 + 0' = 0' = 0' + 0。
再由于0'是零元素,所以0 + 0' = 0 = 0' + 0。
因此,0 = 0',即零元素是唯一的。
2. 设R是一个环,证明每个非零元素在R中的乘法逆元素是唯一的。
答案:假设R中的非零元素a有两个乘法逆元素b和c,即a * b = 1,a * c = 1。
则有a * b = a * c。
两边同时左乘a的乘法逆元素a',得到(a * b) * a' = (a * c) *a'。
《近世代数》课件

近世代数的重要性
近世代数是数学领域中的基础学科之 一,是学习其它数学分支的重要基础 。
它对于理解数学的抽象本质和掌握数 学的基本思想方法具有重要意义,有 助于培养学生的逻辑思维和抽象思维 能力。
课程大纲简介
本课程将介绍近世代数的基本概念和性质,包括集合、群、环、域等代数系统的 定义、性质和关系。
1.1 答案
对。因为$a^2$的定义是两个整数相乘,结果仍为整数。
第1章习题及解答
1.2 答案:(略)
1.3 答案:群的基本性质包括封闭性、结合律和存在单位元。
第2章习题及解答
2.1 判断题:若$a$是整数,则$a^3$也是整数。 2.2 选择题:下列哪个是环?
第2章习题及解答
要点一
2.3 简答题
编码理论中的应用
线性码
线性码是一类重要的纠错码,其生成矩阵和校验矩阵都是线性方程组的解。这 些矩阵的构造和性质都与代数理论紧密相关。
高斯-若尔当消元法
在编码理论中,经常使用高斯-若尔当消元法来求解线性方程组,这种方法在代 数中也有广泛的应用。
物理学中的应用
量子力学中的态空间
在量子力学中,态空间是一个复的向量空间,其基底对应于可观测物理量。这与代数学中的向量空间 概念非常相似。
如果E是F的一个子集,且E中的元素 都是方程f(x)=0的根,其中f(x)是F上 的一个多项式,那么E在F上形成一个 子域。
如果E是F的一个子集,且E中的元素 都是方程f(x)=0的根,其中f(x)是F上 的一个不可约多项式,那么E在F上形 成一个有限子域。
有限域
有限域的性质
有限域中的元素个数一定是某个素数的幂。
理想与商环
理想的定义与性质
介绍理想的定义,包括左理想、右理想、双边理想等 ,并讨论理想的封闭性、运算性质等。
近世代数——精选推荐

近世代数⽬录基本概念元素。
集合。
空集合。
⼦集 。
真⼦集 。
A =B ⟺A ⊆B ∧B ⊆A 。
幂集:⼀个集合所有⼦集组成的集合, P (A ) 。
交集。
并集。
性质:幂等性;交换律;结合律;⼆者之间有分配律。
关系:M ×M 的⼦集。
即 ∀a ,b ∈M ,法则 R 可以确定 a 和 b 符合/不符合这个法则。
记做 aRb 和 a ¯R b 。
等价关系:满⾜⾃反性(∀a ∈M ,aRa )、对称性( aRb ⇔bRa )和传递性( aRb ,bRc ⇒aRc )的关系,⽤ ∼ 表⽰,即 a ∼b 。
分类:把集合 M 的全体元素分为若⼲互不相交的⼦集。
每个分类与⼀个等价关系⼀⼀对应。
映射:集合 A ,B ,有⼀个 法则 φ 使得所有的 x ∈A 存在唯⼀的 y ∈B 与之对应。
记作 φ:x ⟶y 或 y =φ(x ) 。
y 叫做 x 在映射 φ 下的像,把 x 叫做 y 在映射 φ 下的原像或逆像。
满射:B 中每个元素在 A 中都有原像。
单射:A 中不同的元素在 B 中像不同。
双射:满射+单射。
逆映射:只有双射才有逆映射,记为 φ−1 。
有限集合满⾜ |A |=|B | 且 φ 是 A 到 B 的⼀个映射,则 φ 是满射 ⟺ φ 是单射;推论:得出 φ 是双射。
相等映射 : A 到 B 的映射 σ 和 τ 满⾜ ∀x ∈A ,σ(x )=τ(x ) 。
映射合成/映射乘法: τ:A ⟶B ,σ:B ⟶C ,则 x ⟶σ(τ(x ))(∀x ∈A ) 是 A 到 C 的⼀个映射,记为 στ(x ) 。
代数运算:集合 M 的对应法则 M ×M ⟶M ,即任意两个有次序的元素 a 和 b 有唯⼀确定的元素 d 与它们对应。
代数系统:有代数运算的集合。
(注意代数运算的封闭性。
即 d ∈M )。
⽤“乘法表”法表⽰有限集合的代数运算时,注意每列⾏⾸(第⼀列)是参与运算第⼀个元素,每列列⾸(第⼀⾏)是第⼆个元素。
近世代数及其应用

近世代数及其应用近世代数是一门研究几何形状及其变化的数学分支。
它主要关注形状如何在空间中进行旋转、平移和缩放等变化,以及这些变化如何可以通过线性变换来表示。
近世代数的研究内容包括几何变换、向量空间、矩阵、行列式、特征值和特征向量等。
近世代数在计算机图形学、机器人学、几何建模和计算机视觉等领域有广泛的应用。
在计算机图形学中,近世代数用于表示三维几何图形的旋转、平移和缩放等变换。
在机器人学中,近世代数用于表示机器人的运动轨迹和姿态。
在几何建模中,近世代数用于建立三维几何模型,并进行几何变换。
在计算机视觉中,近世代数用于表示图像的旋转、平移和缩放等变换。
1.计算机图形学在计算机图形学中,近世代数用于表示三维几何图形的旋转、平移和缩放等变换。
例如,在游戏开发中,近世代数可用于控制三维模型的运动和姿态,以生成真实感十足的动画效果。
在三维建模软件中,近世代数也可用于控制三维几何图形的变换,方便用户进行几何建模和设计。
2.3.机器人学在机器人学中,近世代数用于表示机器人的运动轨迹和姿态。
例如,在机器人抓取物体时,近世代数可用于控制机器人的末端机械臂的运动轨迹,使其能够精确地抓取目标物体。
在机器人导航时,近世代数也可用于表示机器人的位置和方向,方便机器人进行自主导航。
3.几何建模在几何建模中,近世代数用于建立三维几何模型,并进行几何变换。
例如,在机械设计中,近世代数可用于建立三维机械零件模型,并对其进行旋转、平移和缩放等变换,以方便设计师进行零件布局和装配规划计算机视觉4.在计算机视觉中,近世代数用于表示图像的旋转、平移和缩放等变换。
例如,在图像识别中,近世代数可用于对图像进行旋转、平移和缩放等变换,以提高图像识别的准确率。
在视频监控中,近世代数也可用于检测图像中的运动目标,并对其进行跟踪。
5.地理信息系统在地理信息系统中,近世代数用于表示地理数据的旋转、平移和缩放等变换。
例如,在地图制作中,近世代数可用于控制地图投影的旋转、平移和缩放,以生成适合不同使用场景的地图。
近世代数教学大纲

混凝土加气块标准
1、砌块砌筑时,应上下错缝,搭接长度不宜小于砌块长度的1/3。
2、砌块内外墙墙体应同时咬槎砌筑,临时间断时可留成斜槎,不得留“马牙槎”。
灰缝应横平竖直,水平缝砂浆饱满度不应小于90%。
垂直缝砂浆饱满度不应小于80%。
如砌块表面太干,砌筑前可适量浇水。
3、地震区砌块应采用专用砂浆砌筑,其水平缝和垂直缝的厚度均不宜大于15mm。
非地震区如采用普通砂浆砌筑,应采取有效措施,使砌块之间粘结良好,灰缝饱满。
当采用精确砌块和专用砂浆薄层砌筑方法时,其灰缝不宜大于3mm。
4、后砌填充砌块墙,当砌筑到梁(板)底面位置时,应留出缝隙,并应等待7d后,方可对该缝隙做柔性处理。
5、切锯砌块应采用专用工具,不得用斧子或瓦刀任意砍劈。
洞口两侧,应选用规格整齐的砌块砌筑。
6、砌筑外墙时,不得在墙上留脚手眼,可采用里脚手或双排外脚手。
7、砌体结构尺寸和位置允许偏差。
大学数学《近世代数》课件

3.推移律:
a bb a
a a,不管a是A的哪一个元。
a b, b c a c
定义:若把一个集合A分成若干个叫做类的子集,使得A的每一个元属于而 且只属于一个类,那么这些类的全体叫做集合A的一个分类。
定理1:集合A的一个分类决定A的元间的一个等价关系。
定理2:集合A 的元间的一个等价关系决定A的一个分类。
III.
,方程 和
在G中都有解。
例1 G={g},乘法规定gg=g, 则G是一个群。
例2 G={全体整数};G中运算为普通加法,则G是一个群。
例3 G={所有非整数},G对于普通乘法不作成一个群。
定义1 同态:S , 与 T , 为两个代数系
统, :S T 为同态映射,若对 a ,b S
有:a b=ab
S , 定义2 同态满射: 与 为两个代数系统 ,
该映射为同态满射, ,
:S T
T , 为同态映射,且为满射,则 同态
S , T ,
定理1 假定,对于代数运算 和 来说, S与T 同态则:
二元代数运算“
”适合结合律和交换律
则 ai S,i 1,2,n, n个元素
a , a ,, a 1 2
n 的乘积仅与这n个元素
有关而与它们的次序无关。
例 仅满足结合律而不满足交换律:
1)矩阵乘法 2)映射的复合运算 3)字符串的复合运算 同时满足结合律与交换律:
1)普通乘法 2)集合的并、交 3)逻辑与、逻辑或 两者均不满足:
[本章主要内容]
1)群、子群及相关性质; 2)置换群、循环群; 3)子群的陪集、正规子群; 4)群的同态;
2.1半群与群的概念
定义1 设“
”时非空集合S上的一个二元
近世代数(抽象代数)课件

意一个二元运算,并将其称为乘法.当 ab c
时, c 称为 a 与 b 的乘积;甚至还将等式 ab c
简写成 ab c .
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§1 代数运算
例 1 设 R 是实数集.于是,平常的加法“”,减 法“-”和乘法“”都是 R 上的二元运算;除法“”是 R , R \{0}到 R 的代数运算,不是 R 上的二元运算.
第一章 群 论
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目录
§1 代数运算 §2 群的概念 §3 子 群 §4 循环群 §5 正规子群与商群 §6 群的同构与同态 §7 有限群
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§1 代数运算
设 A1, A2 , , An ( n 为正整数)都是集合.我们将 集合
{(a1, a2 , , an ) | ai Ai , i 1, 2, n} 称为 A1, A2 , , An 的直积或笛卡儿积,记作
A1 A2 An . 特别地,当 A1 A2 An A 时, A1 A 2 A n 可 以简记作 An (读作 A 的 n 次方).这里约定,当 n 1 时, A1 A 2 A n 就是 A1 .
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§1 代数运算
定义 1.1 设 A1, A2 , , An ( n 为正整数)和 A 都是非空集合. A1 A2 An 到 A 的映射 又 称 为 A1, A2 , , A n 到 A 的 代 数 运 算 ; 特 别 地, An 到 A 的映射又称为 A 上的 n 元运算.
设 A 是一个非空集合. f 是 A 上的一个二
元运算.于是,对于任意的 a, b A ,存在唯
一的 c A ,使得 f (a, b) c .我们约定,将等
式 f (a, b) c 改写成 afb c .
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个代数运算以定义个元素的集合上总共可、含有 n n 12n ( ) )(群。
能作成对运算集合、由全体正整数作成的 a b a G 2b =3、循环群的子群仍是循环群。
( )4.正规子群的左陪集也一定是一个右陪集。
( )5.任何群G 都与其商群G/N 同态。
( ) 13123321 61)(、=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛- ( ) 也是循环群是循环群,则,若是两个群且与、设G G G ~G G G 78.整数环Z 的每个理想不一定是主理想。
( )9.设环R 有单位元且每个非零元素都有逆元,若 | R |>1,则R 一定是体。
( )10.无零因子的交换环不一定是整环。
( )11.环R 中所含元素的个数叫环R 的特征。
( )2、什么是理想?3什么是体? 的行列式。
是矩阵其中同态映射,且是满射,的一个到是:普通乘法,证明:,代数运算是数的;再令运算是方阵的普通乘法数阶方阵作成的集合,代上全体是数域分)令三、(A |A | M M |A |A F M n F M 15−→−ϕ=四、(15分)设G 是一个群,且H ≤G ,K ≤G ,证明:H 与K 的交集是G 的一个子群。
五、(15分)设N 是群G 的任一正规子群,证明:G ~ G/N6、(15分)写出三次对称群S 3={(1),(12),(13),(23),(123),(132)}关于子群H={(1),(23)}的所有左陪集和所有右陪集。
一、判断题。
!个双射变换个元素的任意集合共有、含有 n n 12.在模8剩余类环Z 8中{}6,4,2,0 2>=<是一个极大理想。
( )4.整数环Z 的每个理想都是主理想。
( )二、单项选择题(每小题2分,共10分)1、关于半群的说法不正确的是: ( )(A )半群是带有一个代数运算的代数系统;(B) 半群的乘法一定适合结合律;(C) 半群的乘法不一定适合交换律;(D) 半群中一定有单位元。
2、设G 是一个群,H 是G 的一个非空子集,则H ≤G 的充要条件是 ( )(A ) H ab H b ,a ∈⇒∈ (B) H a H a 1∈⇒∈-(C)H ab H b ,a 1∈⇒∈- (D) H b a H b ,a ∈+⇒∈ 3、设R 是一个环,下面说法不正确的是 ( )(A )R 中若有零因子,则一定既有左零因子也有右零因子;(B) R 中若无零因子,则一定既无左零因子也无右零因子;(C) 一个环一定有零因子;(D) R 中若有左零因子也一定有右零因子。
4、设三次对称群S 3 ={(1),(12),(13),(23),(123),(132)},H={ (1),(12)},则H 的左陪集(13)H 是 ( )(A ){ (1),(12)} (B) {(13),(123)}(C) { (23),(123)} (D) { (13),(132)}5、 设σ=(1234),τ=(1243)则στ=( )(A )(132) (B) (12)(34)(C )(1234) (D )(13)(24)三、填空题(每小题3分,共15分))()))(((),则(),(),(、设三次置换 11321211135531=ϕϕϕ=ϕ=ϕ=ϕ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ϕϕ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ϕ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ϕ321 13232131232123131,则,、设三次置换 3.设M={1,2,3},T (M )表示M 的全体变换作成的集合,问|T (M )| =( )。
) ()i i i 41k 21=- 、(5、(327)(26)(14)(134)(57)= .四、概念题1、什么是正规子群?2、什么是素理想?七、(12分)证明:<2>是整数环Z 的一个素理想。
八、(11分)写出三次对称群S 3关于子群H={(1),(23)}的所有左陪集和所有右陪集。
⒈ 由集合X={1,2,3,4}到集合Y={a,b,c}共有( )个满射。
5.在四元数群G={1,i, j, k, -1, -i, -j, -k}中,ij=( ).8.设H={(1),(12)}是三次对称群3S 的一个子群,写出陪集(13)H={ } }.{ 4 }7 ,6 ,5 ,4 ,3 ,2 ,1 ,0{Z 898=><=主理想中,的剩余类环、在模10、把下列置换表示成对换的乘积:(1432)= 。
1、什么是不变子群?2、什么是环?三、(15分)在二元多项式环Z[x ,y]中,证明:<y >={yf(x,y) | f(x,y)∈Z[x ,y]}是Z[x ,y]的素理想。
四、(11分)设G 是由数域F 上一切n 阶可逆方阵组成的集合,证明G 对于普通的矩阵乘法作成群。
六、(13分)设H ,K 是群G 的两个子群,证明H ∩K ≤G 。
⒈ 设A 、B 都是非空集合,且|A| = m ,|B| = n 则A 到B 间可定义多少个映射 ( )。
(A ) mn (B) m+n (C) m n (D) n m⒊ 设R 是实数集,对于任意 a ,b ∈R 规定:b 3a 2b a += ,则下面说法不正确的是( )(A ) ”是一个代数运算。
“ (B) ”不适合交换律。
“(C) ”适合结合律。
“⒋ 设φ是集合M 到集合N 的一个同态映射 ,则下面说法不正确的是(A ) φ一定是M 到N 的一个映射;(B) φ一定是M 到N 的一个满射;(C) φ不一定是M 到N 的一个单射(D) φ不一定是M 到N 的一个双射。
⒌ 下列命题不正确的是 ( )(A )群是带有一个代数运算的代数系统;(B) 群的乘法一定适合结合律;(C) 群的乘法一定适合交换律;(D) 群中一定有单位元。
G G D G G C GK G / B G K A Ker K G G 10;整除)(;整除)()(的正规子群;是)()(下列命题正确的是,的一个同态满射,到群是群、设≅ϕ=ϕ二、(每小题15分,共30分)设Z 为全体整数的集合, ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=-∈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= Z x 1c x 1 H 1 bc ad ,Z d ,c ,b ,a d c b a G (1) 证明G 关于矩阵乘法构成群。
(2) 证明H ≤G 。
三、(20分)证明:群G 的一个正规子群与一个子群的乘积是一个子群;两个正规子群的乘积仍是一个正规子群。
??;求)(设分)已知(四、(=ϕσσ=σϕσ=σ=ϕ=----11121k k 1k 21 )57)(134( ),14)(26(327 )i i i i ()i i i 15五、(15分)设G 是群,N ≤G ,证明: 。
都有是:对于任意的正规子群的充要条件是 N aNa G a G N 1⊆∈-<2>是整数环Z 的一个素理想。
( )2.在模8剩余类环Z 8中{}6,4,2,0 2>=<是一个极大理想。
( )3.环R 的理想一定是R 的子环,但环R 的子环不一定是R 的理想。
( )4.整数环Z 的每个理想都是主理想。
( )5.设环R 有单位元且每个非零元素都有逆元,若 | R |>1,则R 一定是体。
( )6.无零因子的交换环一定是整环。
( )7.环R 中所含元素的个数叫环R 的特征。
( )9.任何群G 都与其商群G/N 同态。
( ) 3113123321 10)()(、==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ ( ) 是循环群是循环群,则,若是两个群且与、设G G G ~G G G 111、什么是群?2、什么是环?三、(15分)在二元多项式环Z[x ,y]中,证明:<x >={x f(x,y) | f(x,y)∈Z[x ,y]}是Z[x ,y]的素理想。
四、(20分)设X 与Y 是两个有限集合且| X |=| Y |=n ,则X 到Y 的映射ϕ是满射的充要条件是ϕ是单射。
??;求)(设分)已知(五、(=ϕσσ=σϕσ=σ=ϕ=----11121k k 1k 21 )57)(134( ),14)(26(327 )i i i i ()i i i 151、集合A 的元素间的关系~叫做等价关系,如果~适合下列三个条件: 。
2、设~是集合A 的元素间的一个等价关系,它决定A 的一个分类:[][]b a ,是两个等价类。
则[][]⇔=b a 。
3、设G 是一个n 阶交换群,a 是G 的一个m (n m ≤)阶元,则商群()a G 的阶等于 。
4、设G =()a 是12阶循环群,则G 的生成元是 。
53S 的子群()()(){}132,123,1=H 的一切右陪集 。
6、设H 是群G 的子群,G b a ∈,,则⇔=Hb Ha 。
7、设G 是一个m p 阶群,其中p 是一个素数,m 是一个正整数,则G 的真子群的一切可能的阶数是 。
8、一个无零因子环的特征指的是 。
9、含2p (p 为素数)个元的域F 的特征是 。
10、设G =()a 是循环群,则G 与模n 的剩余类加群同构的充要条件是 。
二、单项选择题(每题2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( )①D 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元()n a a a ,,,21 的象可以不唯一。
3、设c b a ,,和x 都是群G 中的元素且xac acx bxc a x ==-,12,那么=x ( ) ①11--a bc ; ②11--a c ; ③11--bc a ; ④ca b 1-。
4、设21:G G f →是一个群同态映射,那么下列错误的命题是( )①f 的同态核是1G 的不变子群; ②1G 的不变子群的象是2G 的不变子群。
③1G 的子群的象是2G 的子群;④2G 的不变子群的逆象是1G 的不变子群;5、下列正确的命题是( )①欧氏环一定是唯一分解环; ②主理想环必是欧氏环;③唯一分解环必是主理想环; ④唯一分解环必是欧氏环。
三、判断说明题(每小题6分,共30分。
下列题正确错误均需说1、若群G 的每一个元都适合方程e x =2,G 是不是交换群?2、群G 的所有子群的交集是不是G 的子群?3、设N 是G 的不变子群,N n G a ∈∈∀,,是否一定存在N n ∈1使a n an 1=4、整数环与偶数环是否同态?5、设R 是一个有单位元的环,μ是R 的一个理想且1∈μ,由此能否判定μ=R ?1、=F {所有实数3b a +,(b a ,是有理数)}。
证明,F 对于普通加法和乘法来说是一个域。
五、计算题(10分) 假定R 是模8的剩余类环,在[]x R 里计算)()()()(x g x f x g x f 与+并求出它们的次数,其中[][][][][]34)(453)(23+-=-+=x x x g x x x f ,。