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第一章代数基本概?/p>

 

 

1.

 

如果?/p>

G

?/p>

,

对任意元?/p>

a,b

?/p>

(ab)

2

=a

2

b

2

,

?/p>

G

为交换群

. 

证明

: 

 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG,

由结合律我们可得?/p>

 

(ab)

2

=a(ba)b, a

2

b

2

=a(ab)b 

再由已知条件以及消去律得?/p>

 

ba=ab, 

由此可见?/p>

G

为交换群

. 

 

2.

 

如果?/p>

G

?/p>

,

每个元素

a

都适合

a

2

=e, 

?/p>

G

为交换群

. 

证明

: [

方法

1] 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG, 

ba=bae=ba(ab)

2

=ba(ab)(ab) 

=ba

2

b(ab)=beb(ab)=b

2

(ab)=e(ab)=ab 

因此

G

为交换群

. 

[

方法

2] 

 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG, 

a

2

b

2

=e=(ab)

2

, 

由上一题的结论可知

G

为交换群

. 

 

3.

 

?/p>

G

是一非空的有限集?/p>

,

其中定义了一个乘?/p>

ab,

适合条件

: 

(1)

 

a(bc)=(ab)c; 

(2)

 

?/p>

ab=ac

推出

a=c; 

(3)

 

?/p>

ac=bc

推出

a=b; 

证明

G

在该乘法下成一?/p>

. 

证明

:[

方法

1] 

 

 

 

 

?/p>

G={a

1

,a

2

,?a

n

},k

?/p>

1,2,?n

中某一个数?/p>

,

?/p>

(2)

可知?/p>

ij(I,j=1,2,?n),?/p>

 

a

k

a

i

a

k

 a

j

------------<1> 

a

i

a

k

a

j

 a

k

------------<2> 

再由乘法的封闭性可?/p>

 

G={a

1

,a

2

,?a

n

}={a

k

a

1

, a

k

a

2

,? a

k

a

n

}------------<3> 

G={a

1

,a

2

,?a

n

}={a

1

a

k

, a

2

a

k

,? a

n

a

k

}------------<4> 

?/p>

<1>

?/p>

<3>

知对任意

a

t

G, 

存在

a

m

G,

使得

 

a

k

a

m

=a

t

. 

?/p>

<2>

?/p>

<4>

知对任意

a

t

G, 

存在

a

s

G,

使得

 

a

s

a

k

=a

t

. 

 

 

 

 

 

由下一题的结论可知

G

在该乘法下成一?/p>

. 

 

 

 

 

 

 

下面用另一种方法证?/p>

,

这种方法看起来有些长但思路比较清楚?/p>

 

[

方法

2] 

 

 

 

 

为了证明

G

在给定的乘法运算下成一群,只要证明

G

内存在幺?/p>

(

单位?/p>

)

,并且证?/p>

G

内每一个元素都可逆即?/p>

. 

 

 

 

 

 

为了叙述方便可设

G={a

1

,a

2

,?a

n

}. 

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第一章代数基本概?/p>

 

 

1.

 

如果?/p>

G

?/p>

,

对任意元?/p>

a,b

?/p>

(ab)

2

=a

2

b

2

,

?/p>

G

为交换群

. 

证明

: 

 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG,

由结合律我们可得?/p>

 

(ab)

2

=a(ba)b, a

2

b

2

=a(ab)b 

再由已知条件以及消去律得?/p>

 

ba=ab, 

由此可见?/p>

G

为交换群

. 

 

2.

 

如果?/p>

G

?/p>

,

每个元素

a

都适合

a

2

=e, 

?/p>

G

为交换群

. 

证明

: [

方法

1] 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG, 

ba=bae=ba(ab)

2

=ba(ab)(ab) 

=ba

2

b(ab)=beb(ab)=b

2

(ab)=e(ab)=ab 

因此

G

为交换群

. 

[

方法

2] 

 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG, 

a

2

b

2

=e=(ab)

2

, 

由上一题的结论可知

G

为交换群

. 

 

3.

 

?/p>

G

是一非空的有限集?/p>

,

其中定义了一个乘?/p>

ab,

适合条件

: 

(1)

 

a(bc)=(ab)c; 

(2)

 

?/p>

ab=ac

推出

a=c; 

(3)

 

?/p>

ac=bc

推出

a=b; 

证明

G

在该乘法下成一?/p>

. 

证明

:[

方法

1] 

 

 

 

 

?/p>

G={a

1

,a

2

,?a

n

},k

?/p>

1,2,?n

中某一个数?/p>

,

?/p>

(2)

可知?/p>

ij(I,j=1,2,?n),?/p>

 

a

k

a

i

a

k

 a

j

------------<1> 

a

i

a

k

a

j

 a

k

------------<2> 

再由乘法的封闭性可?/p>

 

G={a

1

,a

2

,?a

n

}={a

k

a

1

, a

k

a

2

,? a

k

a

n

}------------<3> 

G={a

1

,a

2

,?a

n

}={a

1

a

k

, a

2

a

k

,? a

n

a

k

}------------<4> 

?/p>

<1>

?/p>

<3>

知对任意

a

t

G, 

存在

a

m

G,

使得

 

a

k

a

m

=a

t

. 

?/p>

<2>

?/p>

<4>

知对任意

a

t

G, 

存在

a

s

G,

使得

 

a

s

a

k

=a

t

. 

 

 

 

 

 

由下一题的结论可知

G

在该乘法下成一?/p>

. 

 

 

 

 

 

 

下面用另一种方法证?/p>

,

这种方法看起来有些长但思路比较清楚?/p>

 

[

方法

2] 

 

 

 

 

为了证明

G

在给定的乘法运算下成一群,只要证明

G

内存在幺?/p>

(

单位?/p>

)

,并且证?/p>

G

内每一个元素都可逆即?/p>

. 

 

 

 

 

 

为了叙述方便可设

G={a

1

,a

2

,?a

n

}. 

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第一章代数基本概?/p>

 

 

1.

 

如果?/p>

G

?/p>

,

对任意元?/p>

a,b

?/p>

(ab)

2

=a

2

b

2

,

?/p>

G

为交换群

. 

证明

: 

 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG,

由结合律我们可得?/p>

 

(ab)

2

=a(ba)b, a

2

b

2

=a(ab)b 

再由已知条件以及消去律得?/p>

 

ba=ab, 

由此可见?/p>

G

为交换群

. 

 

2.

 

如果?/p>

G

?/p>

,

每个元素

a

都适合

a

2

=e, 

?/p>

G

为交换群

. 

证明

: [

方法

1] 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG, 

ba=bae=ba(ab)

2

=ba(ab)(ab) 

=ba

2

b(ab)=beb(ab)=b

2

(ab)=e(ab)=ab 

因此

G

为交换群

. 

[

方法

2] 

 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG, 

a

2

b

2

=e=(ab)

2

, 

由上一题的结论可知

G

为交换群

. 

 

3.

 

?/p>

G

是一非空的有限集?/p>

,

其中定义了一个乘?/p>

ab,

适合条件

: 

(1)

 

a(bc)=(ab)c; 

(2)

 

?/p>

ab=ac

推出

a=c; 

(3)

 

?/p>

ac=bc

推出

a=b; 

证明

G

在该乘法下成一?/p>

. 

证明

:[

方法

1] 

 

 

 

 

?/p>

G={a

1

,a

2

,?a

n

},k

?/p>

1,2,?n

中某一个数?/p>

,

?/p>

(2)

可知?/p>

ij(I,j=1,2,?n),?/p>

 

a

k

a

i

a

k

 a

j

------------<1> 

a

i

a

k

a

j

 a

k

------------<2> 

再由乘法的封闭性可?/p>

 

G={a

1

,a

2

,?a

n

}={a

k

a

1

, a

k

a

2

,? a

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G={a

1

,a

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,?a

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k

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k

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<1>

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<3>

知对任意

a

t

G, 

存在

a

m

G,

使得

 

a

k

a

m

=a

t

. 

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<2>

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<4>

知对任意

a

t

G, 

存在

a

s

G,

使得

 

a

s

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k

=a

t

. 

 

 

 

 

 

由下一题的结论可知

G

在该乘法下成一?/p>

. 

 

 

 

 

 

 

下面用另一种方法证?/p>

,

这种方法看起来有些长但思路比较清楚?/p>

 

[

方法

2] 

 

 

 

 

为了证明

G

在给定的乘法运算下成一群,只要证明

G

内存在幺?/p>

(

单位?/p>

)

,并且证?/p>

G

内每一个元素都可逆即?/p>

. 

 

 

 

 

 

为了叙述方便可设

G={a

1

,a

2

,?a

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代数学引?聂灵沼_丁石孙版)第一章习题答?- 百度文库
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第一章代数基本概?/p>

 

 

1.

 

如果?/p>

G

?/p>

,

对任意元?/p>

a,b

?/p>

(ab)

2

=a

2

b

2

,

?/p>

G

为交换群

. 

证明

: 

 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG,

由结合律我们可得?/p>

 

(ab)

2

=a(ba)b, a

2

b

2

=a(ab)b 

再由已知条件以及消去律得?/p>

 

ba=ab, 

由此可见?/p>

G

为交换群

. 

 

2.

 

如果?/p>

G

?/p>

,

每个元素

a

都适合

a

2

=e, 

?/p>

G

为交换群

. 

证明

: [

方法

1] 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG, 

ba=bae=ba(ab)

2

=ba(ab)(ab) 

=ba

2

b(ab)=beb(ab)=b

2

(ab)=e(ab)=ab 

因此

G

为交换群

. 

[

方法

2] 

 

 

 

 

 

对任?/p>

a,bG, 

a

2

b

2

=e=(ab)

2

, 

由上一题的结论可知

G

为交换群

. 

 

3.

 

?/p>

G

是一非空的有限集?/p>

,

其中定义了一个乘?/p>

ab,

适合条件

: 

(1)

 

a(bc)=(ab)c; 

(2)

 

?/p>

ab=ac

推出

a=c; 

(3)

 

?/p>

ac=bc

推出

a=b; 

证明

G

在该乘法下成一?/p>

. 

证明

:[

方法

1] 

 

 

 

 

?/p>

G={a

1

,a

2

,?a

n

},k

?/p>

1,2,?n

中某一个数?/p>

,

?/p>

(2)

可知?/p>

ij(I,j=1,2,?n),?/p>

 

a

k

a

i

a

k

 a

j

------------<1> 

a

i

a

k

a

j

 a

k

------------<2> 

再由乘法的封闭性可?/p>

 

G={a

1

,a

2

,?a

n

}={a

k

a

1

, a

k

a

2

,? a

k

a

n

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G={a

1

,a

2

,?a

n

}={a

1

a

k

, a

2

a

k

,? a

n

a

k

}------------<4> 

?/p>

<1>

?/p>

<3>

知对任意

a

t

G, 

存在

a

m

G,

使得

 

a

k

a

m

=a

t

. 

?/p>

<2>

?/p>

<4>

知对任意

a

t

G, 

存在

a

s

G,

使得

 

a

s

a

k

=a

t

. 

 

 

 

 

 

由下一题的结论可知

G

在该乘法下成一?/p>

. 

 

 

 

 

 

 

下面用另一种方法证?/p>

,

这种方法看起来有些长但思路比较清楚?/p>

 

[

方法

2] 

 

 

 

 

为了证明

G

在给定的乘法运算下成一群,只要证明

G

内存在幺?/p>

(

单位?/p>

)

,并且证?/p>

G

内每一个元素都可逆即?/p>

. 

 

 

 

 

 

为了叙述方便可设

G={a

1

,a

2

,?a

n

}. 



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