- •Опорный конспект лекций
- •«Алгебра и геометрия»
- •Тема 1 Математические структуры Числовые кольца и поля
- •Свойства кольца
- •Свойства поля
- •Свойства изоморфных колец
- •Тема 2 Комплексные числа
- •Тригонометрическая форма комплексных чисел
- •Извлечение корней из комплексных чисел
- •Тема 3 Теория определителей Перестановки и подстановки
- •Определитель n-го порядка и его свойства
- •Свойства определителя
- •Миноры и их алгебраические дополнения
- •Теорема о вычислении определителя n-го порядка
- •Тема 4 Системы линейных уравнений
- •Правило Крамера
- •Тема 5 n-мерное векторное пространство
- •Свойства операций сложения и умножения на число
- •Линейная зависимость векторов
- •Свойства линейной зависимости векторов
- •Базис и размерность подпространства
- •Тема 6 Ранг матрицы
- •Система линейных однородных уравнений
- •Тема 7 Алгебра матриц
- •Обратная матрица
- •Тема 8 Полиномы (многочлены)
- •Операции над полиномами
- •Теорема о делении с остатком
- •Свойства делимости полиномов
- •Алгоритм Евклида
- •Корни полиномов. Схема Горнера
- •Непрерывность полиномов как функций комплексного переменного
- •Тема 9 Элементы теории групп
- •Свойства группы
- •Разложение группы по подгруппе
- •Свойства смежных классов
- •Нормальные делители группы
Свойства изоморфных колец
1.
~
,
~
~
.
2.
~
,
–
ноль кольца
,
–
ноль кольца
,
–
отображение, осуществляющее изоморфизм
колец
и
,
то
.
3.
,
.
4.
Если в
существует
,
то в
существует единица
и
,
.
Следствие: Кольцо, изоморфное полю, является полем.
Тема 2 Комплексные числа
Рассмотрим
декартово произведение
,
где
–
множество действительных чисел.
.
Введем операции над парами действительных чисел:
Пусть
,
.
Тогда
,
.
Определение
2.1: Множество
с введенными выше операциями сложения
и умножения элементов называется
множеством комплексных чисел и
обозначается
.
Определение
2.2:
.
Теорема 2.1: Множество является полем.
Следствие
1:
,
.
Следствие
2:
,
где
,
,
,
.
Комплексные
числа вида
отождествляют с действительными числами,
то есть
.
Определение
2.3: Комплексное
число
называется мнимой единицей и
.
Тригонометрическая форма комплексных чисел
Действительные числа – это точки на прямой линии, комплексные числа – это точки на плоскости.
Комплексному
числу
соответствует точка плоскости с
координатами
.
;
;
;
,
,
– модуль комплексного числа
,
– аргумент
,
который определяется с точностью до
слагаемого, кратного
.
,
,
–
не определен.
,
.
,
,
.
Теорема 2.2: (Формула Муавра):
,
.
Извлечение корней из комплексных чисел
Определение
2.3: Пусть
.
Корнем
-й
степени из
называется число
(обозначается
)
такое, что
.
Пусть
,
тогда
,
где
,
,
.
Теорема
2.3: Все
расширения поля вещественных чисел
,
полученные присоединением к полю
корня уравнения
изоморфны между собой.
Тема 3 Теория определителей Перестановки и подстановки
Определение
3.1: Пусть
–
конечное множество, состоящее из
различных элементов. Расположение этих
элементов в определенном порядке
называется перестановкой.
Теорема
3.1: Количество
различных перестановок из
элементов равно
.
Определение 3.2: Транспозицией называется такое преобразование перестановки, при котором меняются местами какие-либо два элемента перестановки, а остальные остаются на месте.
Элементы
множества
могут быть перенумерованы при помощи
натуральных чисел
,
и так как в интересующих нас вопросах
природа элементов множества
нас не интересует, то мы примем, что
элементами множества
служат сами эти числа
.
Теорема 3.2: Все перестановок из элементов можно расположить в таком порядке, что каждая следующая будет получаться из предыдущей одной транспозицией, причем начинать можно с любой перестановки.
Следствие: От любой перестановки можно перейти к любой другой перестановке при помощи конечного числа транспозиций.
Определение
3.3: Говорят,
что в данной перестановке из
первых натуральных чисел числа
и
образуют инверсию, если
,
но
стоит в этой перестановке раньше
.
Определение 3.4: Перестановка называется четной, если ее числа составляют четное число инверсий, и нечетной – в противном случае.
Теорема 3.3: Всякая транспозиция меняет четность перестановки.
Теорема
3.4: Число
четных перестановок равно числу нечетных
перестановок из
символов и равно
.
Определение 3.5: Взаимно-однозначное отображение конечного множества на себя называется подстановкой.
Очевидно, что две перестановки, записанные одна под другой, задают подстановку.
Например:
.
Определение 3.6: Подстановка, определяемая двумя перестанов-ками, называется четной, если четности перестановок совпадают, и нечетной – в противном случае.
