1、* zhengjin,csu 1第六章 代数 代数 :也叫代数结构,或代数系统,是指定义有若干运算的集合。如整数集合,在其上定义了加法、乘法,就成为一个 代数系统 。 抽象代数:1. 不关心代数系统的具体集合是什么2. 不关心集合上的运算如何定义3. 假设这些运算满足某些规则(如结合律,交换律,分配律等 ),然后根据这样的抽象代数系统,来讨论该系统应具有的性质,使所得结论具有普遍意义。* zhengjin,csu 2本章主要内容1.代数的基本概念,如代数的构成、代数的表示、代数的特异元素;子代数的概念 (6.1,6.2)2.代数间的同构、同态概念,同态象的概念 (6.3)3.一种特殊的等价关系
2、 同余关系 ,商代数 (6.4,6.5)4.特殊的代数:半群,独异点 , 群 (6.6,6.7)5. 特殊的代数:环和域 (6.8)* zhengjin,csu 3代数的结构代数由 3部分构成:1. 一个 集合 -(代数的载体)2. 定义在载体上的 运算3. 载体中的特异元素,叫做 代数的常数(么元和零元)代数通常用 载体 、 运算 和 常数 的 n重组表示 通俗地说 :代数就是由集合及定义在其上的运算及相关常数组成。 * zhengjin,csu 4载体与载体上的运算()运算的概念具有一定的广泛性与抽象性,它不仅包括日常用的 “+”, “-”, “ ”, “/” 等运算,也包括抽象的运算,如
3、集合的 “并 ”, “交 ”,字符串的 “并 ”等。()在集合 S上的运算可以有多个,如在实数域上的 “+”, “ ”。运算可以是一元的,也可以是二元的,也可以是多元的。即是从 Sm到 S的函数。但一般代数系统在 S上的运算最多不超过三个,而且以研究一元、二元为限。* zhengjin,csu 5运算的表示p 例如 :A=1,3,5,7 , 定义一种一元运算 和二元运算 * 表示如下 :* zhengjin,csu 6载体上的运算()运算符的表示: “”或 “*”、 “ ”等。有时也用“+”, “ ”等表示。但此时 “+”, “ ”的含义不一定就是普通算术运算中的 “加 ”与 “乘 ”的含义,
4、所有这些运算符的含义可以根据不同的定义而具有不同的意义。()运算在载体 S上还应该是 封闭的 。 (载体 S中的元素经某一运算后它的结果仍在 S中,则此称运算在集合 S上是封闭的 )* zhengjin,csu 7代数举例例 1 整数集,加法和常数 0可构成代数:记为: 例 2 幂集合 (S ),集合的并,交,补运算,常数 , 和 S可构成代数。记为: 例 3 自然数集 N,乘法和常数 1可构成代数。记为: 例 4 自然数集 N,乘法、加法和常数 0和 1可构成代数。记为: * zhengjin,csu 8代数分类通常我们不去研究单个的具体的代数,而是对代数进行分类研究。分类原则如下:1.有相
5、同的构成成分。(即如果两个代数包含同样个数的运算和常数,且对应运算的元数相同,则这两个代数有相同的构成成分。)2.服从相同的公理规则。如:交换律,结合律,分配律,吸收律等。具有相同构成成分和服从相同的公理规则的代数就称为是同种类的。对同一种类的代数,根据它的公理推出的定理对该种类的一切代数都成立。* zhengjin,csu 9(1)如代数 和 有相同的构成成分 .(都只有一个运算 ,且都是二元运算 ,和 1个常数 ).(2)代数和 (S), , ,S (都有两个二元运算 ,两个常数 )* zhengjin,csu 10公理规则例 3: 对于自然数集 N,及定义其上的加法运算 +,构成的代数: 服从公理规则:a+b=b+a 交换律(a+b)+c=a+(b+c) 结合律 a+0=a 0是 么元 (单位元) 则: 和 等是和其同一类的代数 (因为都只有一个二元运算,都满足交换律,结合律,一个常数是么元 )。