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| 1 | +https://www.remnote.io/a/-/5P42PSM5tSLTJKjpe |
| 2 | + |
| 3 | +# 1 基本概念 |
| 4 | + |
| 5 | +• 定义 —— 是什么(概念) —— 如何表示 |
| 6 | +• 性质 —— 怎么样(特点) |
| 7 | +• 运算 —— 如何处理(原则性过程) |
| 8 | +• 定理 —— 有什么规律(规律总结) |
| 9 | + |
| 10 | +## 1.1 集合 |
| 11 | + |
| 12 | +Q:对于集合 A,|A| 指的是什么?A:集合 A 的基数。 |
| 13 | + |
| 14 | +Q:集合的基数是指什么?A:集合中包含的元素个数。 |
| 15 | + |
| 16 | +## 1.2 映射与变换 |
| 17 | + |
| 18 | +Q:两有限集 A,B 之间可以建立双射的充分必要条件是什么?A:|A|=|B|。 |
| 19 | + |
| 20 | +Q:什么是集合 A 的一个变换?A:集合 A 到其自身的映射,可以是单射、满射或双射。 |
| 21 | + |
| 22 | +Q:任意 n 元有限集共几个双射变换?A:n! 个。 |
| 23 | + |
| 24 | +## 1.3 代数运算 |
| 25 | + |
| 26 | +Q:什么是代数运算?A:在集合(M)上的法则($\circ$),$\forall a,b \in M,\exists!d\in M:a\circ b=d$。 |
| 27 | + |
| 28 | +Q:T(M)是什么?A:集合M上所有变换构成的集合。 |
| 29 | + |
| 30 | +Q:S(M)是什么?A:集合M上所有双射变换构成的集合。 |
| 31 | + |
| 32 | +## 1.4 运算律 |
| 33 | + |
| 34 | +## 1.5 同态与同构 |
| 35 | + |
| 36 | +Q:$M\sim \bar M$表示什么?A:代数系统$M$与$\bar M$同态。 |
| 37 | + |
| 38 | +Q:代数系统$M$与$\bar M$同态的条件是什么?A:存在一个从代数系统$M$到$\bar M$的同态映射,且为满射。 |
| 39 | + |
| 40 | +Q:什么是同态映射?A:集合M到集合($\bar{M}$)的一个映射($\varphi$),$\exists \varphi:M\to \bar M$满足$\varphi(a\circ b)=\varphi(a)\bar \circ \varphi(b)$。 |
| 41 | + |
| 42 | +Q:$M\cong\bar M$表示什么?A:代数系统$M$与$\bar M$同构。 |
| 43 | + |
| 44 | +Q:代数系统$M$与$\bar M$同构的条件是什么?A:存在一个从代数系统$M$到$\bar M$的同构映射。 |
| 45 | + |
| 46 | +Q:什么是同构映射?A:是一个双射的同态映射($\varphi$) |
| 47 | + |
| 48 | +## 1.6 等价关系与集合的分类 |
| 49 | + |
| 50 | +# 2 群 |
| 51 | + |
| 52 | +## 2.1 群的定义和初步性质 |
| 53 | + |
| 54 | +Q:群是什么?A:集合对代数运算满足结合律,且有单位元和逆元,则集合对代数运算成群。 |
| 55 | + |
| 56 | +Q:交换群是什么?A:群的代数运算满足交换律的群。 |
| 57 | + |
| 58 | +Q:对于群 G,|G| 指的是什么?A:群 G 的阶。 |
| 59 | + |
| 60 | +Q:群的阶是什么?A:群中包含的元素个数。 |
| 61 | + |
| 62 | +## 2.2 群中元素的阶 |
| 63 | + |
| 64 | +Q:对于群中元素 a,|a|指的是什么?A:元素 a 的阶。 |
| 65 | + |
| 66 | +Q:群中元素 a 的阶是什么?A:使$a^n=e$的最小正整数 n。 |
| 67 | + |
| 68 | +Q:什么是周期群?A:群中每个元素的阶都有限的群。 |
| 69 | + |
| 70 | +Q:什么是无扭群?A:群中除单位元e外,其余元素的阶均无限的群。 |
| 71 | + |
| 72 | +## 2.3 子群 |
| 73 | + |
| 74 | +Q:设G,H是群,$H\leq G$指的是什么?A:H是G的子群。 |
| 75 | + |
| 76 | +Q:群G的子群H需要满足哪些条件?A: H 是 G 的一个 非空子集,且对G的代数运算也作成一个群。 |
| 77 | + |
| 78 | +Q:|G|>1,G的平凡子群是1什么?A:只由单位元e做错的子群{e}和G本身。 |
| 79 | + |
| 80 | +Q:什么是中心元素?A:令 G 是一个群, G 中元素 a 如果同 G 中每个元素都可换,则称 a 是群G的一个 中心元素。 |
| 81 | + |
| 82 | +Q:什么是群G的中心?A:群G的中心元素作出的一个集合C(G),也是G的一个子群。 |
| 83 | + |
| 84 | +## 2.4 循环群 |
| 85 | + |
| 86 | +Q:什么是生成系?A:设M是群G的一个非空子集,G中包含M的子群总是存在,\<M\>是所有包含M的子群的交,则M是子群\<M\>的生成系。 |
| 87 | + |
| 88 | +Q:什么是循环群?A:可以由一个元素生成的群。 |
| 89 | + |
| 90 | +Q:什么是循环群的生成元?A:生成循环群的那个元素。 |
| 91 | + |
| 92 | +## 2.5 变换群 |
| 93 | + |
| 94 | +Q:什么是变换群?A:一个集合上的一些变换为元素,关于这些变换的代数运算所成的群。 |
| 95 | + |
| 96 | +Q:什么是对称群?A:集合M上的双射变换群S(M为M上的对称群。 |
| 97 | + |
| 98 | +## 2.6 置换群 |
| 99 | + |
| 100 | +Q:什么是置换群?A:n元对称群$S_n$的任意一个子群。 |
| 101 | + |
| 102 | +Q:什么是k-轮换?A:将数码$i_1$变成$i_2$,$i_2$变成$i_3$,…,$i_{k-1}$变成$i_k$,$i_k$变成$i_1$,其余数码不变的置换$\sigma$。 |
| 103 | + |
| 104 | +Q:什么是对换?A:2-轮换。 |
| 105 | + |
| 106 | +Q:什么是不相连轮换?A:没有公共数码的轮换。 |
| 107 | + |
| 108 | +Q:什么是奇置换和偶置换?A:能分解为奇数/偶数个对换的乘积的置换。 |
| 109 | + |
| 110 | +## 2.7 陪集、指数和 Lagrange 定理 |
| 111 | + |
| 112 | +Q:什么是左陪集/右陪集?A:G的子集$aH=\{ax|x\in H\}$和$Ha=\{xa|x\in H\}$,H为G的一个子群,$a\in G$。 |
| 113 | + |
| 114 | +Q:H是G的子群,(G:H)是指什么?A:H在G里的指数。 |
| 115 | + |
| 116 | +Q:什么是子群H在群G里的指数?A:群 G 中关于子群 H 的互异的左(或右)陪集的个数。 |
| 117 | + |
| 118 | +Q:Lagrange 定理的内容是什么?A:|G|=|H|(G:H),即任何子群的阶和指数都是群 G 的阶的因数。 |
| 119 | + |
| 120 | +# 3 正规子群和群的同态与同构 |
| 121 | + |
| 122 | +## 3.1 群同态与同构的简单性质 |
| 123 | + |
| 124 | +Q:群 G 到群 $\bar G$的同态映射 $\varphi$ 是单射的充分必要条件是什么?A:群 $\bar G$的的单位元$\bar e$ 的逆象只有 e。 |
| 125 | + |
| 126 | +Q:什么是Klein四元群?A:有4个元素,除了单位元外其阶均为2,最小的非循环群。 |
| 127 | + |
| 128 | +## 3.2 正规子群和商群 |
| 129 | + |
| 130 | +Q:N$\unlhd$G是指什么?A:N是G的正规子群。 |
| 131 | + |
| 132 | +Q:什么是正规子群?A:对G中每个元素a都有aN=Na的子群N。 |
| 133 | + |
| 134 | +Q:G/N是指什么?A:G关于N的商群。 |
| 135 | + |
| 136 | +Q:什么是商群?A:群 G 的正规子群 N 的全体陪集对于陪集乘法作成一个群。 |
| 137 | + |
| 138 | +Q:什么是哈密顿群?A:每个子群都是正规子群的非交换群。 |
| 139 | + |
| 140 | +Q:有限交换群 G 为单群的充要条件是什么?A:|G|为素数。 |
| 141 | + |
| 142 | +## 3.3 群同态基本定理 |
| 143 | + |
| 144 | +Q:任何群和其什么群同态?A:商群,$G \sim G / N$。 |
| 145 | + |
| 146 | +Q:设$\varphi$是群 G 到群$\bar G$的一个同态映射,$Ker\varphi$ 是什么?A: $\varphi$ 的核。 |
| 147 | + |
| 148 | +Q:什么是同态映射 $\varphi$ 的核?A:$\bar G$ 的单位元在 $\varphi$ 之下的所有逆像作成的集合。 |
| 149 | + |
| 150 | +Q:设$\varphi$是群 G 到群$\bar G$的一个同态映射,$Im\varphi$ 是什么?A: $\varphi$ 的像集。 |
| 151 | + |
| 152 | +Q:什么是同态映射 $\varphi$ 的像集?A:$G$ 中所有元在 $\varphi$ 之下的像作成的集合。 |
| 153 | + |
| 154 | +Q:群同态基本定理揭示了什么规律?A:设$\varphi$是群 G 到群$\bar G$的一个同态满射,则$N=\operatorname{Ker} \varphi \unlhd G,G / N \cong \bar{G}$。 |
| 155 | + |
| 156 | +Q:循环群的同态像必为什么群?A:循环群。 |
| 157 | + |
| 158 | +Q:循环群的商群是什么群?A:循环群。 |
| 159 | + |
| 160 | +## 3.4 群的同构定理 |
| 161 | + |
| 162 | +Q:第一同构定理:设$\varphi$是群G到群$\bar G$的一个同态满射,又$Ker\varphi \subseteq N \unlhd G$,$\bar N = \varphi(N)$,则?A:$G / N \cong \bar{G} / \bar{N}$。 |
| 163 | + |
| 164 | +Q:第二同构定理:设G是群,又$H\leq G,N \unlhd G$,则?A:$H\cap N \unlhd H,HN/N\cong H/(H\cap N)$。 |
| 165 | + |
| 166 | +Q:第三同构定理:设G是群,又$N\unlhd G,\bar H\leq G/N$,则?A:$\exists!H\leq G:H\supseteq N \wedge \bar H = H/N$。 |
| 167 | + |
| 168 | +## 3.5 群的自同构群 |
| 169 | + |
| 170 | +Q:对于群G,AutG 是什么?A:群G的自同构群。 |
| 171 | + |
| 172 | +Q:什么是自同构群?A:群M的全体自同构关于变换的代数运算作成的群。 |
| 173 | + |
| 174 | +Q:无限循环群的自同构群是一个几阶循环群?A:2。 |
| 175 | + |
| 176 | +Q:n 阶循环群的自同构群是一个几阶群?A:$\varphi(n)$,$\varphi(n)$为 Euler 函数。 |
| 177 | + |
| 178 | +Q:对于群G,InnG 是什么?A:群G的内自同构群。 |
| 179 | + |
| 180 | +Q:什么是内自同构?A:对于群G,$a\in G,\tau_{a}: x \rightarrow a x a^{-1}\qquad (\forall x \in G)$ 是 G的一个内自同构。 |
| 181 | + |
| 182 | +Q:什么是不变子群?A:正规子群也被称为不变子群。 |
| 183 | + |
| 184 | +Q:为什么正规子群被称为不变子群?A:对群G的正规子群N来说,总有$\tau_{a}(N)\subseteq N$。 |
| 185 | + |
| 186 | +Q:什么是特征子群?A:对群G的所有自同构$\sigma$都不变的子群N,$\sigma(N)\subseteq N$。 |
| 187 | + |
| 188 | +Q:什么是全特征子群?A:对于群G的所有自同态映射$\varphi$都不变的子群H,$\varphi(H)\subseteq H$。 |
| 189 | + |
| 190 | +Q:全特征子群、特征子群、正规子群之间的关系是什么?A:$全特征子群 \subseteq 特征子群 \subseteq 正规子群$。 |
| 191 | + |
| 192 | +# 4 环与域 |
| 193 | + |
| 194 | +## 4.1 环的定义 |
| 195 | + |
| 196 | +Q:什么是零元?A:加群的单位元。 |
| 197 | + |
| 198 | +Q:什么是负元?A:加群的逆元。 |
| 199 | + |
| 200 | +Q:什么是环?A:设非空集合R有两个代数运算,一个叫做加法(一般用+表示),另一个叫做乘法,R 对加法作成一个群,对于乘法满足结合律,乘法对加法满足左右分配律,则称R对这两个代数运算作成一个环。 |
| 201 | + |
| 202 | +Q:什么是环的左 or 右单位元?A:环R中有元素e,对环中每个元素a都有ea=a or ae=e,则称e为环R的一个左or右单位元。 |
| 203 | + |
| 204 | +Q:什么是偶数环?A:既无左单位元又无右单位元的环。 |
| 205 | + |
| 206 | +Q:什么是环R的子环?A:对R的加法域乘法也作成一个环的R的非空子集。 |
| 207 | + |
| 208 | +Q:环R的非空子集S作成子环的充要条件是?A:$\begin{array}{l}a, b \in S \Rightarrow a-b \in S \\ a, b \in S \Rightarrow a b \in S\end{array}$。 |
| 209 | + |
| 210 | +Q:什么是环R的加群?A:环R关于其加法作成一个加群(R,+)。 |
| 211 | + |
| 212 | +Q:什么是循环环?A:环R的加群(R,+)是一个循环群,则环R是一个循环环。 |
| 213 | + |
| 214 | +Q:什么样的环必为循环环?A:阶为互异素数之积的有限环。 |
| 215 | + |
| 216 | +## 4.2 环的零因子和特征 |
| 217 | + |
| 218 | +Q:环 R 的零因子 a 需要满足什么条件?A:存在元素 $b\neq 0$,使 $ab=0$,称 a 为 环 R 的一个 左零因子。 |
| 219 | + |
| 220 | +Q:数环以及数域上的多项式环,有无零因子?A:无。 |
| 221 | + |
| 222 | +Q:在无零因子的环中,关于乘法的什么律成立?A:消去律。 |
| 223 | + |
| 224 | +Q:在环 R 中,若 不是左零因子,则?A:$ab=ac,a\neq 0 \Rightarrow b = c$。 |
| 225 | + |
| 226 | +Q:环中有左零因子就有右零因子?A:对。 |
| 227 | + |
| 228 | +Q:什么是整环?A:阶大于 1 、有单位元且无零因子的交换环。 |
| 229 | + |
| 230 | +Q:环 R 的特征是什么?A:环 R 的元素(对加法)的最大阶 n。 |
| 231 | + |
| 232 | +Q:char R 是啥?A:环 R 的特征。 |
| 233 | + |
| 234 | +Q:只含有零元素的环,其特征是?A:1。 |
| 235 | + |
| 236 | +Q:在数环中除了{0}外,其他环的特征有和特点?A:都无限。 |
| 237 | + |
| 238 | +Q:设R是一个无零因子环,且|R|>1,则 R 中所有非零元素(对加法)的阶有什么特点?A:都相同。 |
| 239 | + |
| 240 | +Q:设R是一个无零因子环,且|R|>1,R 的特征有限,则 R 的特征有何特点?A:为素数。 |
| 241 | + |
| 242 | +Q:若环R有单位元,则 R 的特征与单位元有什么关系?A:单位元在加群(R, +)中的阶就是R的特征。 |
| 243 | + |
| 244 | +## 4.3 除环和域 |
| 245 | + |
| 246 | +Q:R 是除环需要满足什么条件?A:|R|>1,又R有单位元且每个非零元都有逆元。 |
| 247 | + |
| 248 | +Q:除环又叫做什么?A:体。 |
| 249 | + |
| 250 | +Q:可换除环称为什么?A:域。 |
| 251 | + |
| 252 | +Q:除环和域没有什么?A:零因子。 |
| 253 | + |
| 254 | +Q:阶数大于1的有限环若有非零因子元素,则其有什么?A:单位元。 |
| 255 | + |
| 256 | +Q:阶数大于1的有限环若有非零因子元素,则每个非零因子元素都是什么?A:可逆元。 |
| 257 | + |
| 258 | +Q:设R是一个有单位元的环,则R的可逆元也称为R的什么?A:单位。 |
| 259 | + |
| 260 | +Q:R的全体可逆元(单位)作成的群,称为R的什么?A:乘群或单位群。 |
| 261 | + |
| 262 | +Q:R 的乘群或单位群用什么表示?A:$R^*$ 或 $U(R)$。 |
| 263 | + |
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