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1、P83习题5.15.1.1证:设*运算有左幺元为el,∴"xÎS,el*x=el,∵*运算可交换,∴x*el,∴el为右幺元,∴el为幺元。设*运算有右幺元为er,∴"xÎS,x*er,∵*运算可交换,∴er*x=er,∴er为左幺元,∴er为幺元。※5.1.2解:⑴是。⑵否。是。5.1.3证:⑴"x,yÎIx*y=x+y-xyy*x=y+x-yx∵普通的乘法和加法运算均是可交换的,∴x+y=y+x,xy=yx,∴x+y-xy=y+x-yx∴x*y=y*x,∴*可交换。⑵"x,y,zÎIx*(y*
2、z)=x+(y*z)-x(y*z)=x+(y+z-yz)-x(y+z-yz)∵普通的乘法和加法运算均是可结合且可交换的,乘法对加减法是可分配的,∴上式=x+y+z-yz-xy-xz+xyz=x+y+z-xy-xz-yz+xyz同理(x*y)*z=(x*y)+z-(x*y)z=(x+y-xy)+z-(x+y-xy)z=x+y+z-xy-xz-yz+xyz∴x*(y*c)=(x*y)*c∴*可结合。※解:⑶0为幺元。⑷0的逆元为0,2的逆元为2,其余无逆。5.1.4证:⑴2*3=2,3*2=3,二者不
3、等,故不可交换。⑵"x,y,zÎN,x*(y*z)=x*y=x,(x*y)*z=x*z=x,二者相等,故结合律成立。※答:无单位元,故元素无逆元。5.1.5证:∵*可结合,∴"xÎA,(x*x)*x=x*(x*x)又∵x*xÎA,根据题中给定的条件,∴x*x=x。※P84习题5.25.2.1解:+·-
4、x-y
5、maxmin一元减法
6、x
7、⑴IYYYYYYYY⑵NYYNYYYNY⑶{x
8、0≤x≤10}NNNYYYNY⑷{x
9、-5≤x≤5}NNNNYYYY⑸{x
10、-10≤x≤0}NNNYYYNN⑹{2x
11、
12、xÎI}YYYYYYYY5.2.2解:×对+可分配。+对×不可分配。例b+(a×b)=b+a=b,(b+a)×(b+b)=b×a=a,二者不等。5.2.3解:⑴是。∵两运算皆在S1上封闭,根据代数系统的定义。⑵是。∵S1ÍB,再根据⑴和子代数的定义。28⑶是。∵S2ÍB,两运算皆在S2上封闭,根据子代数的定义。⑷否。∵aÅb=1ÏS3Å在S3上不封闭。P86习题5.35.3.1⑴证明:因为两个代数载体集合基数不同,所以无法在两个集合之间建立双射。*ab∧01aab000bba111⑵例:代数({
13、a,b},*)和({0,1},∧)同类型,它们的运算表如右。载体集合基数均为2,运算表如右。两集合之间的双射只有两种可能;①f(a)=0,f(b)=1。此时,f(a*b)=f(b)=1¹f(a)∧f(b)=0∧1=0,∴f不是同态。②f(a)=1,f(b)=0。此时,f(a*b)=f(b)=0¹f(a)∧f(b)=1∧0=1,∴f不是同态。∴两代数之间不存在同态映射,∴两代数不同构。5.3.2证:⑴按已知条件可知,A和B为同类型的代数系统。⑵"m,nÎN①当m和n至少有一个不是2的幂时,m×n也必
14、不是2的幂。不妨设m不是2的幂。∴f(m×n)=0,f(m)×f(n)=0×f(n)=0,∴f(m×n)=f(m)×f(n)②当m和n都是2的幂时,m×n也必是2的幂。∴f(m×n)=1,f(m)×f(n)=1×1=1,∴f(m×n)=f(m)×f(n)∴f是一个A到B的同态映射。※5.3.3证:两代数是同类型的。取双射f:S→P,f(a)=3,f(b)=2,f(c)=1,f(a*a)=f(a)=3=f(a)◦f(a)=3◦3,f(a*b)=f(b)=2=f(a)◦f(b)=3◦2,f(a*c)=
15、f(c)=1=f(a)◦f(c)=3◦1,f(b*a)=f(b)=2=f(b)◦f(a)=2◦3,f(b*b)=f(b)=2=f(b)◦f(b)=2◦2,f(b*c)=f(b)=2=f(b)◦f(c)=2◦1,f(c*a)=f(c)=1=f(c)◦f(a)=1◦3,f(c*b)=f(b)=2=f(c)◦f(b)=1◦2,f(c*c)=f(c)=1=f(c)◦f(c)=1◦1,∴f是同态,∴f是同构。※5.3.4答:是。证:两代数是同类型的。取双射f:{Φ,A}→{{a,b},A},f(Φ)={a,
16、b},f(A)=A。f(Φ∩Φ)=f(Φ)={a,b}=f(Φ)∩f(Φ)={a,b}∩{a,b},f(Φ∩A)=f(Φ)={a,b}=f(Φ)∩f(A)={a,b}∩A,f(A∩Φ)=f(Φ)={a,b}=f(A)∩f(Φ)=A∩{a,b},f(A∩A)=f(A)=A=f(A)∩f(A)=A∩A;f(Φ∪Φ)=f(Φ)={a,b}=f(Φ)∪f(Φ)={a,b}∪{a,b},f(Φ∪A)=f(A)=A=f(Φ)∪f(A)={a,b}∪A,28f(A∪Φ)=f(A)=A=f(A)∪