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1、近世代数(一)基本概念预备知识集合与映射代数运算运算律一一映射、变换集合集合:若干个固定事物的全体叫做一个集合.每个事物称为集合的元素.空集合:一个没有元素的集合叫做空集.集合的表示:文字描述:比如,平方等于2的有理数构成的集合特性描述:比如{x
2、关于x的一个命题P}枚举表示:{a1,a2,…,an}.这种描述允许某种省略,比如,{1,2,3,…}.注解:但有可能产生误解,不提倡!集合元素与集合的关系:“”或“”.集合与集合之间的关系:“=”、“”、“”、“”、“”.子集、真子集、全集集合的运算:“”、“”、“”映射映射:假如通过一个法则f,对于任意的
3、xX,有唯一的yY与其对应,则称f是X到Y的映射,记为f:XY.例:A={1,2,3,4,5},B={2,4,6,8},那么f:12,24,36,42,52是一个A到B的映射122436485AB映射满射若是在一个集合A到另一个集合B的映射之下,B的每一个元都至少是A中某一元素的象,那么叫做一个A到B的满射.若R()=Y,那么叫做一个A到B的满射.例:设A={1,2,3,4,…},B={奇,偶},那么:1,3,5,…奇;2,4,6,…偶是一个A到B的满射.12345奇6...偶...满射单射单射:一个A到另一个集合B的映射:ab叫做一个
4、A到另B的单射,假如a1a2b1b2若a1,a2A,a1a2(x1)(x2);单射122436489双射双射:假如一个集合A到集合B的映射既是单射又是满射,那么叫做A到B的双射双射12243648......n2n既不单又不满映射既不单又不满映射:假如一个集合A到集合B的映射既不是单射又不是满射,那么叫做A到B的既不单又不满的映射.122436485AB映射逆映射若f是X到Y的双射,则存在映射f-1满足f-1f=IX及ff-1=IY。f-1称为Y到X的逆映射,记为f-1:YX.设f是X到Y的单射,满足gf=IX的Y到X的映射g称为f的右逆映射
5、,f则称为右可逆映射.设f是X到Y的满射,满足fg=IY,的Y到X的映射g称为f的左逆映射,f则称为左可逆映射.如果f既有左逆映射又有左逆映射,则称f是可逆映射.例子设A={a,b,c},B={1,2,3,4}.f:AB定义为:f(a)=1,f(b)=2,f(c)=3.显然f是单射.g:BA定义为:g(1)=a,f(2)=b,f(3)=f(4)=c显然g是满射.因为gf(A)=A=IA,所以f右可逆且映射g是f的右逆映射.例子设A={1,2,3,4},B={a,b,c}.f:AB定义为:f(1)=a,f(2)=b,f(3)=f(4)=c显然f是满射.g:BA定义
6、为g(a)=1,g(b)=2,g(c)=3.显然g是单射.因为fg(B)=B=IB,所以f左可逆且映射g是f的左逆映射.集合积集合积:设A1,A2,…,An是n个集合,由一切从A1,A2,…,An里顺序取出的元素组(a1,a2,…,an)构成的集合叫做A1,A2,…,An的积,记作A1A2…An集族:以集合作为元素的集合.幂集:集合X的所有子集构成的集合.映射的一般定义令A=A1A2…An,我们看集合积A与集合之间建立的映射.定义:假如通过一个法则,对于任意的(a1,a2,…,an)A,都有唯一一个D的元素d与其对应,那么这个法则叫做集合积A到集合D的
7、一个映射;D的元d叫做元(a1,a2,…,an)在之下的象;元(a1,a2,…,an)叫做元d在之下的一个原象例1A1=A2=…=An=D=所有实数作成的集合是一个A1A2…An到D的映射.注解:集合A1,A2,…,An,D中可能有几个是相同的例2A1={东,西},A2={南},D={高,低}..1:(西,南)高=1(西,南)1不是A1A2到D的映射.注解:映射一定要替每一个元(a1,a2,…,an)规定一个象d.例3A1={东,西},A2={南},D={高,低}..2:(西,南)高=2(西,南)(东,南)低=2(东,南)2是A1A2
8、到D的映射.注解:一般来讲,A1,A2的次序不能调换.例4A1=D=所有实数作成的集合:aa,如果a1ab,如果b2=1不是A1到D的映射.注解:一个元只能有唯一的一个象.例5A1=D=所有正整数作成的集合:aa-1不是A1到D的映射.注解:所有的象都必须是D的元.一般映射需要注意的几点集合A1,A2,…,An,D中可能有几个是相同的映射一定要替每一个元(a1,a2,…,an)规定一个象d.一般来讲,A1,A2的次序不能调换.一个元只能有唯一的一个象.所有的象都必须是D的元.映射相同定义:我们说A1A2…An到D的