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抽象代数I代数学基础课程设计

抽象代数I代数学基础课程设计一、课程简介抽象代数是数学中的一个重要分支,主要研究代数结构的一般理论。
本课程旨在向学生介绍代数学基础和代数结构的概念、性质、分类以及基本定理,让学生初步了解抽象代数的基础理论和应用。
二、课程目标本课程旨在让学生掌握抽象代数的基础理论和方法,理解代数结构的基本概念和性质,并能够运用所学知识解决简单的代数问题。
具体目标包括:1.熟悉群、环、域等基本代数结构的概念和性质;2.掌握基本的代数运算和基本定理;3.学会使用代数结构解决问题。
三、课程大纲1.代数基础知识–集合论基础–映射和函数–群的定义和基本性质2.环和域–环的定义和基本性质–域的定义和基本性质–例子分析3.同态与同构–同态的概念和基本性质–同构的概念和性质–例子分析4.有限群的分类–循环群–交错群–初步理解群表示论四、参考教材1.Dummit, D. S., & Foote, R. M. (2004). Abstractalgebra (3rd ed.).2.Hungerford, T. W. (2012). Algebra (Vol. 1).Springer Science & Business Media.3.Fraleigh, J. B., & Katz, V. J. (2019). A firstcourse in abstract algebra (8th ed.). Pearson.五、评分标准1.平时成绩:40%–准时上课–上课认真听讲–课堂讨论积极参与–课后作业完成情况2.期中考试:30%3.期末考试:30%六、教学方法1.讲授法:通过教师讲述、演示、举例以及激发学生提问和讨论等方式进行教学。
2.练习法:通过课堂练习、作业练习等方式提高学生对知识的理解和运用能力。
3.互动法:通过学生互动、讨论、小组合作等方式调动学生学习积极性和主动性。
4.归纳法:通过归纳总结、问题解决等方式培养学生的逻辑思维和创新意识。
抽象代数Ⅰ-代数学基础课程设计

抽象代数Ⅰ-代数学基础课程设计1. 前言抽象代数作为数学中非常重要的一个分支,它核心是抽象概念的研究,这种方法在代数学的历史中已经得到了广泛的应用。
在现代化的科学研究中,抽象代数也扮演着至关重要的角色。
我们开设抽象代数Ⅰ-代数学基础课程,旨在向学生介绍代数学中的基础理论和方法,培养学生对代数学的兴趣和能力,在为后续课程打下坚实的基础的同时,为将来从事相关领域的工作打开一扇崭新的大门。
2. 课程设计目标在抽象代数Ⅰ-代数学基础课程中,我们的目标是:1.学生掌握代数学的基础概念和方法;2.学生能够灵活使用代数学的数学思维解决问题;3.学生能够理解代数学在现代科学中的应用;4.学生能够独立思考、分析和解决代数问题。
3. 课程内容抽象代数Ⅰ-代数学基础课程的主要内容包括:1.代数系统2.群3.环和域4.向量空间3.1 代数系统代数系统是抽象代数中最基本的概念之一,它是指一组对象及其相互关系所构成的集合。
每个代数系统都有一些运算规则,这些运算规则使我们能够对代数系统中的对象进行组合和演算。
3.2 群群是一类代数系统,在这类代数系统中,有一个特殊的运算称为群运算。
群运算必须满足封闭性、结合律、单位元、逆元四个基本性质。
在本课程中,我们将讲解群的基本性质和群的应用。
3.3 环和域环和域是两个极其重要的概念,在抽象代数中有广泛的应用。
一个环是指一个集合配合两个二元运算所构成的代数系统,一个域则是比环更严格的代数系统,它还要求每个非零元素都具有乘法逆元素。
3.4 向量空间向量空间是代数学中最常见和最重要的概念之一,在现代数学和物理学中有广泛的应用。
在本课程中,我们会介绍向量空间的基本概念和性质,以及向量空间的应用。
4. 教学方式本课程采用的教学方式主要包括讲授、练习和研讨。
我们将通过形式多样的课程设计来激励学生的学习兴趣和求知欲,包括但不限于课堂讲授、课程笔记、练习题、作业、小组讨论、课程研究项目等。
5. 课程评估本课程的评估方式包括平时学习成绩、课堂表现、小组讨论和期末考试。
抽象代数——精选推荐

抽象代数⼀、课程⽬的与教学基本要求本课程是在学⽣已学习⼤学⼀年级“⼏何与代数”必修课的基础上,进⼀步学习群、环、域三个基本的抽象的代数结构。
要求学⽣牢固掌握关于这三种抽象的代数结构的基本事实、结果、例⼦。
对这三种代数结构在别的相关学科,如数论、物理学等的应⽤有⼀般了解。
⼆、课程内容第1章准备知识(Things Familiar and Less Familiar)10课时复习集合论、集合间映射及数学归纳法知识,通过学习集合间映射为继续学习群论打基础。
1、⼏个注记(A Few Preliminary Remarks)2、集论(Set Theory)3、映射(Mappings)4、A(S)(The Set of 1-1 Mappings of S onto Itself)5、整数(The Integers)6、数学归纳法(Mathematical Induction)7、复数(Complex Numbers)第2章群(Groups) 22课时建⽴关于群、⼦群、商群及直积的基本概念及基本性质;通过实例帮助建⽴抽象概念,掌握群同态定理及其应⽤;了解有限阿贝尔群的结构。
1、群的定义和例⼦(Definitions and Examples of Groups)2、⼀些简单注记(Some Simple Remarks)3、⼦群(Subgroups)4、拉格朗⽇定理(Lagrange’s Theorem)5、同态与正规⼦群(Homomorphisms and Normal Subgroups)6、商群(Factor Groups)7、同态定理(The Homomorphism Theorems)8、柯西定理(Cauchy’s Theorem)9、直积(Direct Products)10、有限阿贝尔群(Finite Abelian Groups) (选讲)11、共轭与西罗定理(Conjugacy and Sylow’s Theorem)(选讲)第3章对称群(The Symmetric Group) 8课时掌握对称群的结构定理,了解单群的概念及例⼦。
抽象代数基本教程第七版教学设计

抽象代数基本教程第七版教学设计介绍抽象代数是一门基础数学课程,也是数学专业的重要课程之一。
在本教学设计中,将介绍如何教授抽象代数基本教程第七版。
该教材是经典的代数教材,内容丰富,适合初学者学习。
教学目标本教学设计旨在让学生掌握以下知识和技能:1.理解群、环、域等基本概念;2.熟悉代数运算规律,并能够进行相关计算;3.掌握代数结构的分类和特征;4.能够解决基本的抽象代数问题。
教学内容本教学设计中将涵盖以下教学内容:1.群的概念及相关性质;2.群的子群和商群;3.群同构和同态;4.环的概念及相关性质;5.等价关系和商环;6.域的概念及相关性质;7.扩域和代数闭包。
在教学过程中,将使用丰富的例题和练习题来巩固学习内容。
在本教学设计中,将采用以下教学方法:1.讲授和解释教材内容;2.举例说明概念和定理;3.引导学生自主思考和解决问题;4.课堂互动和讨论。
教学评估在本教学设计中,将采用以下教学评估方式:1.作业评分;2.小组讨论和展示;3.期中和期末考试;4.口头问答和课堂练习。
教师将根据学生的表现和绩效来评估教学效果。
教学资源在本教学设计中,将使用以下教学资源:1.教材《抽象代数基本教程第七版》;2.丰富的例题和练习题;3.PPT演示;4.手写板;5.教师编写的课堂讲义;6.学生笔记和教学演示视频。
本教学设计将分为以下五个模块进行:1.群的概念和相关性质;2.群的子群和商群;3.群同构和同态;4.环的概念和相关性质;5.域的概念和相关性质。
在每个模块中,将涵盖该模块内教材的所有内容,并加入相关例题和练习题。
总结抽象代数基本教程第七版是一本优秀的代数教材,内容丰富、系统完整,适合初学者和进阶者学习。
在本教学设计中,采用了多种教学方法和评估方式,旨在帮助学生掌握代数基本知识和技能,提高其求解代数问题的能力。
抽象代数第二册教学设计

抽象代数第二册教学设计一、背景介绍抽象代数是数学中的一个基本分支,也是现代数学的一个重要组成部分。
抽象代数作为一门高度抽象的数学课程,其教学难度较大,需要对学生的数学分析、数学思维水平有一定的要求。
在抽象代数第一册的教学中,学生接触了基本的代数结构和相关定理,并掌握了代数基本分组结构、同构等概念。
在第二册教学中,将继续深入学习代数中的基本概念、原理、定理和应用。
二、教学目标1.系统掌握群的基本定义、定理和操作方法;2.熟悉群的同态映射和同态基本定理;3.熟悉环的基本定义、定理和操作方法;4.掌握欧几里得整环、唯一分解环、多项式环等环的应用;5.能够通过运用抽象代数原理和方法解决一些数学问题。
三、教学内容和方法1. 群的基本概念和性质1.1 群的定义群是一个数学结构,由一个集合和其上的一个二元运算组成,满足四个基本关系:封闭性、结合律、单位元和逆元。
在群的基础上,我们将学习群的同构、群的结构定理、Sylow定理等知识。
1.2 群操作方法我们要通过具体的例子和题目,掌握群的操作方法,包括:1.群的乘法口诀、幂与逆元的运算方法;2.子群和循环群的定义和操作方法;3.群的生成元和阶的概念以及应用方法。
2. 环的基本概念和性质2.1 环的定义在第一册中,我们已经接触了一些环的基本知识。
在本节中,我们将通过大量的例子和练习来深入学习环的定义、性质、环同态和环理想等概念的内容。
2.2 环的应用我们将着重研究欧几里得整环、唯一分解环、多项式环等应用。
通过这些环的实际问题和计算,来加深我们对环的应用的理解和掌握。
3. 抽象代数的应用我们将通过抽象代数的知识,实际运用到一些数学问题上。
例如:1.应用群的同构和Sylow定理推导FS_p的公式;2.用环的应用解决关于元素交错和时间调度的问题;3.应用容斥原理和Pascal定理计算一些数学问题。
四、教材与评价1. 教材•《抽象代数(第二版)》(美)丹尼尔·A.松本, Edward J.基弗奇著,邱明等译,高教出版社。
抽象代数基础2.6整环的因子分解教案

(1)a是单位 (a)=R
(2)
(3)a与b相伴 (a)=(b)
(4)b是a的真因子
(5)a是既约元 (a)是非零的极大主理想,即不存在主理想(b)使
命题3设R是整环,则R的既约元的相伴元也是既约元。
证明:设a是既约元,b是a的相伴元,则(a)=(b),于是得证。
定义3设R是整环, 且p不是单位,如果对任意的a,b属于R,由 必有 或者 ,则称p是素元。
《 抽象代数基础 》教案
授课时间第30次课
授课章节
2.6整环的因子分解
任课教师
及职称
xx教授
教学方法
与手段
讲授法、板书
课时安排
6
使用教材和
主要参考书
《抽象代数基础》 唐忠明 编 高等教育出版社 2006,4
《近世代数》 杨子胥 编 高等教育出版社 2000,7
教学目的与要求:
明确单位、相伴、素元、主理想整环、欧式环、唯一分解整环
例如:在Z中,素数是素元,F[x]中,不可约多项式是素元。
命题4设R是整环, 且p不是单位,则p是素元 (p)是素理想
定义3设R是整环,如果R的每个理想都是主理想,即都可以由一个元素生成,则称R是主理想整环。
命题5设R是主理想整环,I是R的非零真理想,则I是素理想 I是极大理想
命题6设R是主理想整环, 是非零非单位的元素,则p是素元 p是既约元
定义4设R是整环,假设从R的非零元的集合 到非负整数集合有一个映射 使得对 , 都存在 使 ,其中 或 ,(*)则称 是欧式环,简称R是欧式环,简称R是欧式环,而算式(*)称为欧式除环。
定理1欧式环一定是主理想整环
证明:设 是欧式环,I是R的任意一个理想,若I={0},则显然I是主理想。假设 ,则集合 非空,且存在最小数,设 使得 是这个集合中的最小数,则对 都有 ,下证I=(a)。
抽象代数教案

抽象代数教案一、引言抽象代数是数学的一个重要分支,它研究代数结构及其性质,并通过一种抽象的方式对代数对象进行分类和理解。
本教案旨在介绍抽象代数的基本概念和主要内容,帮助学生初步掌握抽象代数的思想和方法。
二、基本概念1. 代数系统代数系统是指具有一组运算和一些运算规则的集合。
常见的代数系统包括群、环和域等。
2. 群群是一种代数结构,它包括一个集合和一个二元运算,满足封闭性、结合律、单位元存在性和逆元存在性等性质。
群可以分为交换群和非交换群。
3. 环环是一种代数结构,它包括一个集合和两个二元运算,满足加法和乘法封闭性、结合律、分配律等性质。
环可以分为交换环和非交换环。
4. 域域是一种代数结构,它包括一个集合和两个二元运算,满足加法和乘法封闭性、结合律、分配律以及存在加法单位元和乘法单位元等性质。
三、主要内容1. 群论1.1 群的定义和基本性质1.2 子群和陪集1.3 同态和同构1.4 群的分类2. 环论2.1 环的定义和基本性质2.2 理想和商环2.3 同态和同构2.4 环的分类3. 域论3.1 域的定义和基本性质3.2 子域和扩域3.3 代数元和超越元3.4 域的分类四、教学方法1. 理论讲授通过清晰的讲解和示例,介绍抽象代数的基本概念和主要内容,帮助学生建立起关于代数结构的抽象思维。
2. 经典案例分析选取一些经典的代数问题或定理,进行详细分析和讨论,帮助学生深入理解抽象代数的思想和方法。
3. 计算实践设计一些计算练习,让学生通过实际计算来巩固和应用所学的代数知识,培养解决问题的能力。
4. 小组讨论组织学生进行小组讨论,鼓励他们互相交流和思考,分享各自的见解和思路,提高彼此的学习效果。
五、教学评价1. 课堂表现评价评估学生在课堂上的参与度、提问能力和问题解决能力,对学生的表现给予及时反馈和指导。
2. 作业评价布置适量的作业,注重学生对代数概念和性质的运用,评价学生对所学内容的理解和掌握程度。
3. 平时成绩评价综合考虑学生的课堂表现、作业完成情况以及小组讨论等因素,给予综合评价和成绩打分。
《抽象代数基础》教案

《抽象代数基础》教案第一章:引言1.1 课程简介介绍抽象代数的基础知识和重要地位解释抽象代数与其他数学分支的关系1.2 抽象代数的基本概念定义集合、元素和运算举例说明一些基本的抽象代数结构1.3 抽象代数的历史发展回顾代数的发展历程介绍抽象代数的起源和发展趋势第二章:群论基础2.1 群的定义与性质引入群的定义和表示方法探讨群的性质,如封闭性、结合律等2.2 子群与陪集定义子群和陪集的概念研究子群与原群的关系以及陪集的性质2.3 群的同态与同构引入群同态和同构的概念探讨同态和同构的性质和条件第三章:环与域3.1 环的定义与性质引入环的定义和表示方法探讨环的性质,如加法封闭性、乘法结合律等3.2 素环与最大素环定义素环和最大素环的概念探讨素环和最大素环的性质和判定条件3.3 域的概念与性质引入域的概念和表示方法探讨域的性质,如乘法封闭性和零因子性等第四章:域扩张与伽罗瓦理论4.1 域扩张的定义与性质引入域扩张的概念和表示方法探讨域扩张的性质和条件4.2 伽罗瓦理论的基本概念引入伽罗瓦理论的基本概念,如伽罗瓦群、伽罗瓦扩展等探讨伽罗瓦理论的应用和意义4.3 域扩张的判定定理介绍判定域扩张的一些重要定理,如伽罗瓦定理等举例说明这些定理的应用和证明过程第五章:线性代数基础5.1 线性空间与线性映射引入线性空间和线性映射的概念探讨线性空间和线性映射的性质和运算5.2 矩阵与行列式引入矩阵和行列式的概念探讨矩阵和行列式的性质和运算规则5.3 特征值与特征向量引入特征值和特征向量的概念探讨特征值和特征向量的性质和应用第六章:向量空间与线性变换6.1 向量空间的概念与性质定义向量空间和子空间探讨向量空间的性质,如基的概念和维数6.2 线性变换与线性映射引入线性变换和线性映射的概念探讨线性变换的性质和运算规则6.3 特征值与特征向量进一步探讨特征值和特征向量的性质应用特征值和特征向量解决线性变换的问题第七章:特征值问题的应用7.1 特征值问题的解法介绍特征值问题的解法,如幂法和特征值算法探讨解法的有效性和适用条件7.2 特征值在实际问题中的应用举例说明特征值在物理学、工程学和经济学等领域中的应用分析特征值问题在实际问题中的解法和效果7.3 特征值问题的进一步研究介绍特征值问题的进一步研究方向,如谱理论和解的存在性等探讨特征值问题在科学研究中的重要性和挑战性第八章:向量空间的同构与对偶性8.1 向量空间的同构定义向量空间的同构和等价探讨同构的性质和判定条件8.2 向量空间的对偶性引入向量空间的对偶性和对偶空间探讨对偶性的性质和应用8.3 对偶性与共轭性探讨对偶性与共轭性的关系和联系应用对偶性和共轭性解决向量空间的问题第九章:张量分析基础9.1 张量的定义与运算引入张量的概念和表示方法探讨张量的运算规则和性质9.2 张量空间与张量映射定义张量空间和张量映射探讨张量空间和张量映射的性质和运算9.3 张量分析的应用举例说明张量分析在物理学、工程学和计算机科学等领域中的应用分析张量分析在实际问题中的解法和效果回顾本课程的主要概念、定理和方法10.2 抽象代数的进一步研究介绍抽象代数进一步研究的主要方向和热点问题探讨抽象代数在科学研究和应用中的前景和挑战10.3 课程学习评价与反思分析学生在本课程学习中的表现和收获提出学生应如何继续学习和提高自己在抽象代数方面的能力重点和难点解析重点环节1:群的定义与性质群的定义和表示方法是理解抽象代数结构的基础,需要重点掌握。
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《抽象代数》课程全册教案
第一章 基本概念
教学目的与教学要求:掌握集合元素、子集、真子集。
集合的交、并、积概念;掌握映射的定义及应注意的几点问题,象,原象的定义;理解映射的相同的定义;掌握代数运算的应用;掌握代数运算的一般结合运算,理解几个元素作代数运算的特点;理解代数运算的结合律;掌握并能应用分配律与结合律的综合应用;掌握满射,单射,一一映射及逆映射的定义。
理解满射,单射,一一映射及逆映射的定义;掌握同态映射、同态满射的定义及应用;掌握同构映射与自同构的定义;掌握等价关系的定义,理解模n 的剩余类。
教学重点:映射的定义及象与原象的定义,映射相同的定义;代数运算的应用,对代数运算的理解;代数运算的结合律;对定理的理解与证明;同态映射,同态映射的定义;同构映射的定义以及在比较集合时的效果;等价关系,模n 的剩余类。
教学难点:元素与集合的关系(属于),集合与集合的关系(包含);映射定义,应用该定义应注意几点;代数运算符号与映射合成运算符号的区别;结合率的推广及满足结合律的代数运算的定义;两种分配律与⊕的结合律的综合应用;满射,单射,一一映射及逆映射的定义;同态映射在比较两个集合时的结果;模n 的剩余类。
教学措施:黑板板书与口授教学法。
教学时数:12学时。
教学过程:
§1 集合
定义:若干个(有限或无限多个)固定事物的全体叫做一个集合(简称集)。
集
合中的每个事物叫做这个集合的元素(简称元)。
定义:一个没有元素的集合叫做空集,记为∅,且∅是任一集合的子集。
(1)集合的要素:确定性、相异性、无序性。
(2)集合表示:
习惯上用大写拉丁字母A ,B ,C …表示集合,
习惯上用小写拉丁字母a ,b ,c …表示集合中的元素。
若a 是集合A 中的元素,则记为A a A a ∉∈否则记为,。
表示集合通常有三种方法:
1、枚举法(列举法):
例:A ={1,2,3,4},B ={1,2,3,…,100}。
2、描述法:{})(,)(x p x p x A =—元素x 具有的性质。
例:{}41≤≤∈=a Z a a A 且。
显然例6中的A 就是例5的A 。
3、绘图法:用文氏图(Diagram Venn )可形象地表现出集合的特征及集合之
间的关系。
(3)集合的蕴含(包含)
定义:若集B 中每个元素都属于集A ,则称B 是A 的子集,记为A B ⊂,否则说
B 是A 的子集,记为A B ⊄.
定义:设A B ⊂,且存在B a A a ∉∈但,那么称B 是A 的真子集,否则称B 不是
A 的真子集。
定义:若集合A 和B 含有完全一样的元素,那么称A 与B 相等,记为A =B . 结论:显然,A B B A B A ⊂⊂⇔=且.
(4)集合的运算 ①集合的并:{}
B x A x x B A ∈∈=或 ②集合的交:{}B x A x x B A ∈∈=且 ③集合的差:{}B x A x x B A ∉∈=-且 ④集合在全集内的补:{}A x E x x A ∉∈=且
⑤集合的布尔和(对称差): {})()()()( B A B A A B B A B A x B x A x x B A -=--=∉∈∈=⊕但或 ⑥集合的卡氏积:{}B b A a b a B A ∈∈=⨯且),(
注:B A ⨯中的元素可看成由A 和B 坐标轴所张成的平面上的点。
卡氏积的推广:
{}
m i A a a a a A A A A m A A A i i m m m i i m ,,2,1,),,,( ,,,2121121 =∈=⨯⨯⨯=∏=:
成的卡氏积为个集合,那么由它们做是令
对上述集合运算,可以得到一批基本公式:
A B A A A B A A A
A A A A A A E E A A A E A A A E A A A C A
B A
C B A C A B A C B A C
B A
C B A C B A C B A A B B A A B B A ================)(;)()6(;;;)5(.
;;;)4()
()()();()()()3()()(;)()()2(.
;)1( 吸收律:φφφφ
例题:
例1 A={1.2.3} B={2.5.6} 那么A ∩B={2}
A={1.2.3} B={4.5.6} 那么A ∩B=空集合.
例2 A={1.2.3} B={2.4.6} 那么A ∪B={1.2.3.4.6}
A={1.2.3} B={4.5.6} 那么A ∪B={1.2.3.4.5.6}。