抽象代數學習筆記(5) 運算

2021-09-30 13:52:09 字數 1102 閱讀 1137

「運算」這個名詞大家從小學就應該接觸了,比如「四則運算」等等。不過在那個時候,運算一直是乙個很模糊的概念,究竟什麼是運算?我們接觸的「加減乘除」為什麼都被稱作運算,它們在本質上有相同的地方?

s 是個非空集合,把s×

s到s 的對映稱之為

s上的二元運算,簡稱為

s 上的運算.

和我們之前說的對映一樣,運算的定義離不開集合,因此談論運算一定要說清楚運算是定義在哪個集合上。例如:對映f:

x/y,

(x,y

)∈r×

r是乙個運算,但是f:

x/y,

(x,y

)∈i×

i 不是乙個運算。

運算有兩個基礎性質:結合律,交換律。

若 (a

∗b)∗

c=a∗

(b∗c

) ,那麼說運算*滿足結合律若 a

∗b=b

∗a,那麼說運算*滿**換律

這兩個性質在大家學習初等代數的時候似乎是自然成立的,那是因為,之前接觸的實數集合上的四則運算恰好滿足了這兩個性質。需要指出的是,在廣義的運算上,這兩條性質不一定成立。最簡單的例子就是矩陣乘法不滿**換律。有些代數系統甚至不滿足結合律,這些非結合代數是代數的乙個重要研究領域。

運算定義的那個集合中可能會出現乙個比較特殊的元素

e ,對於集合

s任意元素

s ,有 s∗

e=e∗

s=e元素

e 稱為運算的單位元或者中性元。注意一下,這個元素不一定存在。

另外,還有乙個特殊元素叫做零元。零元的概念一般出現在環論中,它的定義是對於集合

s任意元素

s ,如果存在元素

z,滿足: z∗

s=s∗

z=z

乙個常見的零元是整數乘法中的整數0,對於整數集合中的任意元素 i

,都有i∗

0=0∗

i=0。或許,零元的名稱就是這麼來的。

到這裡,學習抽象代數的預備知識就介紹完了,之後就要向大家介紹群—乙個很基本的代數系統。

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