Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1813

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
932.64 Кб
Скачать

При построении простого расширения F(z) возможны

следующие случаи:

1) Элемент z является корнем некоторого ненулевого многочлена f F[x] . Тогда расширение F(z) называется

простым алгебраическим. (Напомним, что через F[x] обо-

значается кольцо многочленов, коэффициенты которых при-

надлежат полю F .)

 

2) Элемент z

не является корнем никакого многочлена

f F[x] . Тогда

расширение F(z)

называется простым

трансцендентным.

 

Пример 75. Расширение поля

, полученное присое-

динением к

элемента 3 , имеет вид

 

( 3) ={a +b 3; a,b }

и является простым алгебраическим расширением, так как

число

3

является, например,

корнем многочлена

x2 3

[x] .

 

 

Пример 76. Расширение поля

, полученное присое-

динением к

мнимой единицы i , имеет вид

(i) ={a +bi; a,b } =

- это множество всех комплексных чисел. Полученное расширение является простым алгебраическим, так как число i

является корнем многочлена x2 +1

[x] .

 

 

Пример 77. Расширение поля

,

полученное присое-

динением к иррационального числа π , имеет вид

 

 

 

 

 

(π) =

f (π)

, где f , g

[x],

g(π) 0

 

,

 

g(π)

 

 

 

 

т.е. (π) состоит из всевозможных отношений вида

a πn +... +a π +a

 

 

 

n

1

0

, где

a

,b

.

 

 

 

b πm +... +b π +b

i

i

 

m

1

0

 

 

 

 

Расширение (π) является простым трансцендентным рас-

ширением, так как число π не является корнем никакого многочлена с рациональными коэффициентами.

Отметим, что простые расширения поля F , полученные с помощью различных элементов, могут быть как изо-

морфны,

так

и не изоморфны. Например, поля

( 3) ,

(

3)

и

(1+ 3) изоморфны (они совпадают),

а поля

(

3) и

(

5) неизоморфны.

 

 

 

Введем теперь понятие конечно порожденного расши-

рения.

 

 

 

 

 

Пусть, как и выше, F - подполе поля

P . Последова-

тельно присоединяя к полю F элементы z1 ,

z2 , … ,

zs , при-

надлежащие полю P , мы получим расширение поля F , которое обозначается F(z1, z2 ,..., zs ) и называется конечно по-

рожденным расширением.

Множество F(z1, z2 ,..., zs ) является полем и состоит из

всевозможных отношений вида

f (z1, z2 ,..., zs )

, где

f и g -

 

 

g(z , z

2

,..., z

s

)

 

 

 

1

 

 

 

 

многочлены над полем F , зависящие от s переменных, и g(z1, z2 ,..., zs ) 0 .

Таким образом, можно дать следующую классификацию расширений полей (по минимальному числу элементов, порождающих эти расширения):

1) простые расширения поля F (которые получаются присоединением к F одного элемента z ).

120

121

Простые расширения в свою очередь бывают:

а) простые алгебраические (если z - корень некоторого ненулевого многочлена f F[x] ),

б) простые трансцендентные (если z не является корнем никакого многочлена f F[x] );

2) конечно порожденные расширения (которые получаются присоединением к F нескольких элементов).

Контрольные вопросы и задания к п. 3.5-3.7

1.Что называется подполем и расширением поля? Приведите примеры.

2.Сформулируйте критерий быть подполем.

3.Какое поле называют простым? Приведите примеры.

4.Что называется простым расширением поля?

5.Приведите примеры простого алгебраического и простого трансцендентного расширения.

6.Что называется конечно порожденным расширением поля?

Приложение ЗАДАНИЯ К ТИПОВЫМ РАСЧЕТАМ

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГРУПП. КОЛЬЦА И ИДЕАЛЫ ЗАДАЧА 1. Найдите подстановку x S9 из уравнения:

а)

ax = c ,

 

б)

xb = c ,

 

в)

axb = c , где:

 

1)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b =

,

 

4 6 9 5 1 8 2 7 3

 

5 7 4 6 8 3 2 9 1

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

c =

7

4

5

6

9

2

8

1

;

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b =

 

 

5 7 4 3 6 1 2 8 9

4 6 8 5 9 7 2 3 1

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

c =

7

2

8

5

6

4

1

3

;

 

 

 

 

 

9

 

 

 

3)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b =

 

 

5 3 2 7 6 1 9 8 4

1 2 4 3 7 9 8 5 6

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

c =

4

3

9

7

5

8

1

6

;

 

 

 

 

 

2

 

 

 

4)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b =

,

 

4 6 3 1 8 7 9 5 2

 

4 5 7 6 2 1 8 3 9

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

c =

4

3

2

7

9

6

8

1

;

 

 

 

 

 

5

 

 

 

5)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

,

b =

,

 

1 9 5 8 6 7 3 4 2

3 5 4 7 2 9 8 1 6

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

c =

7

6

8

3

9

4

1

2

;

 

 

 

 

 

5

 

 

 

122

123

6)

1

 

 

2

3

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

a =

 

 

 

 

2

6

7

 

4

 

3

 

9

 

8

 

,

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

1

 

2

3

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

 

c =

 

 

 

7

6

2

 

9

 

8

 

4

 

3

 

;

 

 

1

 

 

 

 

 

 

5

 

7)

1

 

2

3

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

a =

5

 

6

7

2

 

1

 

9

 

3

 

8

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

1

 

2

3

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

 

c =

 

 

 

2

8

6

 

9

 

7

 

5

 

3

 

;

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4

 

8)

1

 

 

2

3

4

5

6

7

8

9

 

a =

 

 

 

 

7

3

2

8

4

6

5

 

,

 

 

1

 

 

9

 

 

c =

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

 

 

2

1

8

6

 

9

 

7

 

4

 

3

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

9)

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

a =

 

 

5

7

3

 

9

 

8

 

4

 

6

 

,

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

 

c =

9

7

4

6

 

1

 

3

 

8

 

2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

10) a =

1

2

3

4

5

6

7

8

9

,

 

7

5

9

4

6

2

3

8

 

 

 

 

 

1

 

 

c =

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

9

 

 

 

 

 

2

7

8

 

4

 

3

 

9

 

5

 

;

 

 

 

1

 

 

 

 

 

6

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

,

b =

9

2

4

1

5

6

8

7

 

 

3

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

,

b =

5

6

3

9

8

1

7

2

 

 

4

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

,

b =

5

6

9

7

8

2

4

1

 

 

3

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

,

b =

3

1

2

9

8

5

4

6

 

 

7

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

,

b =

6

7

1

2

8

3

4

9

 

 

5

 

11)

1 2 3 4

5

6 7 8 9

,

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

,

a =

 

 

 

1

 

 

 

 

b =

5

9

7

3

2

4

6

8

 

 

4 7 3 5

8 6 2 9

 

 

1

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c =

7

9

6

8

3

5

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

a =

 

 

 

 

 

 

 

,

b =

 

 

,

 

1 6 7 8 9 5 4 3 2

 

5 9 8 6 2 3 4 7 1

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

c =

6

1

2

9

8

7

3

4

;

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

13)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

 

1

2

3 4 5 6 7 8 9

 

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

b =

6

5

,

 

7 4 8 9 5 6 1 3 2

 

 

7 4 2 1 9 8 3

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

c =

2

7

5

6

3

8

1

9

;

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

14)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

 

1

2

3 4 5 6 7 8 9

 

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

b =

7

4

,

 

3 5 6 4 7 8 2 9 1

 

 

2 6 5 9 8 1 3

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

c =

 

5

9

7

6

2

4

3

;

 

 

 

 

 

 

8

1

 

 

 

 

 

 

15)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

 

1

2

3 4 5 6 7 8 9

,

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

b =

7

4

 

 

5 3 7 6 8 9 2 1 4

 

 

6 9 5 3 8 1 2

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

c =

 

7

6

5

9

8

2

3

;

 

 

 

 

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

16)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

 

1

2

3 4 5 6 7 8 9

,

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

b =

6

3

 

 

3 4 7 1 8 9 2 5 6

 

 

7 9 8 1 5 2 4

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

c =

9

5

8

4

2

1

6

3

;

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

17)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

b =

5

 

,

 

7 9 3 4 2 5 8 1 6

 

 

6 3 9 8 4 7 1 2

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

c =

7

8

6

4

3

1

5

9

;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

124

125

18)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

b =

,

 

6 9 7 3 4 1 5 8 2

 

 

7 5 2 6 3 9 8 1 4

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

c =

4

8

5

7

3

6

9

2

;

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

19)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9

,

a =

 

 

 

 

 

 

 

 

b =

 

 

7 5 9 1 2 8 4 3 6

 

 

5 8 2 6 7 4 9 3 1

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

c =

2

9

7

6

5

4

8

3

;

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

20)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

a =

 

 

 

 

 

 

 

,

b =

,

 

6 1 9 5 4 2 3 8 7

 

 

5 1 8 3 2 9 6 4 7

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

c =

4

9

8

7

2

3

1

6

.

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

ЗАДАЧА 2. Для подстановок a,b S9 из задачи 1 вы-

числите a2 , b3 , ab , ba , (ab)1 , a2b3 , a100 , b101 .

ЗАДАЧА 3. Пусть a,b, c S9 - подстановки из задачи 1. Для каждой из подстановок:

1)найдите разложение в произведение независимых циклов

итранспозиций;

2)определите четность тремя способами – по определению, по декременту, при помощи транспозиций;

3)найдите порядок (как элемента группы S9 ).

Укажите, какие из подстановок a , b , c являются сопряженными элементами группы S9 .

ЗАДАЧА 4. Найдите четность и декремент подстановки x S9 , если известно, что x1 = a2b3c1b , где a , b , c

подстановки из задачи 1.

ЗАДАЧА 5. Докажите, что данное множество относительно указанной операции образует группу; укажите несколько ее подгрупп (ответ обосновать):

1)множество матриц с определителем, равным единице, относительно умножения;

2)множество диагональных матриц над R , все элементы диагонали которых отличны от нуля, относительно умножения;

3)

множество

ненулевых

матриц

вида

 

 

x

y

 

,

где

 

x, y R , относительно умножения;

 

y

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

множество

ненулевых

матриц

вида

 

 

x

y

 

,

где

 

 

 

 

 

 

 

λy

x

 

 

 

 

x, y R , λ R и λ < 0 , относительно умножения;

 

 

5)

 

 

1

0 0 1 i

0 0 i

множество матриц ±

0

1 ,± 1

0 ,±

 

0

i

,±

i

0

относительно умножения;

6)множество диагональных матриц относительно сложения;

7)

множество

комплексных

чисел

вида

 

a +bi

 

3 ,

где

 

a,b Q , a2 +b2 0, относительно умножения;

 

 

 

8)

множество

ненулевых матриц

вида

 

a

b

,

где

 

a,b R , относительно умножения;

 

2b

a

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

множество

действительных

чисел

вида

a +b

5 ,

где

 

a,b Q , a2 +b2 0, относительно умножения;

 

 

 

10)

множество матриц вида

x

y

,

где

x, y Q , относи-

 

 

2 y

x

 

 

 

 

 

 

 

тельно сложения;

126

127

11)

множество чисел вида

a

,

где a Z , k N0 относи-

 

 

 

3k

 

 

 

тельно сложения;

 

 

12)

степени данного действительного числа a,

a 0, ±1, с

 

целыми показателями относительно умножения;

13)

множество упорядоченных пар (a,b) , где a,b R , a 0,

 

относительно умножения,

определяемого

формулой

 

(a,b)(c, d) = (ac, ad +b) ;

 

 

14)

множество действительных

чисел вида a +b 7 , где

a,b Q , a2 +b2 0, относительно умножения;

15)множество квадратных невырожденных матриц второго порядка над полем Z2 и определителем, равным 1, относительно умножения;

16)множество матриц с целыми элементами и определителем, равным 1, относительно умножения;

17)множество целых чисел, кратных данному натуральному числу n , относительно сложения;

18) множество всех невырожденных треугольных матриц

 

a11

a12

a13

 

 

 

вида

 

0

a

a

 

,

где a R , относительно умно-

 

 

 

22

23

 

 

ij

 

 

0

0

a

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

 

жения;

19)множество чисел вида 5ak , где a Z , k N0 относи-

тельно сложения;

20)множество матриц порядка n с целыми элементами и определителем, равным ±1, относительно умножения.

ЗАДАЧА 6. Докажите, что данное множество матриц образует группу, причем изоморфную группе подстановок

{e, (1 2), (3 4), (1 2)(3 4)} :

1)

1

0

,

 

3

2

,

 

3 2

,

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

4 3

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

4 3

 

 

1

2)

1

0

,

 

7

2

,

7 2

,

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

24 7

 

 

 

24 7

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3)

1

0

,

 

5

2

,

5 2

 

,

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

12 5

 

 

 

12 5

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4)

1

0

,

 

3 2 ,

3 2 ,

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

4 3 4

 

 

3

 

1

5)

1

0

,

 

5 2

,

 

5 2 ,

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

12 5 12 5

 

 

1

6)

1

0

,

 

9

2

,

9 2

 

,

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

40 9

 

 

 

40 9

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

7)

1

0

,

 

7 2

,

 

7 2

,

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

24 7

24 7

 

1

8)

1

0

,

 

11

2

 

,

 

11 2

,

 

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 11

60 11

0 1

9)

1

0

,

 

27

2

,

27 2

,

 

1 0 ;

 

0

1

 

 

 

364

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

364

27

 

 

0 1

128

129

10)

1

0

 

,

 

13

2

 

,

13

2

,

1

0 ;

 

 

0

1

 

 

 

84 13

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

84 13

1

11)

1

0

 

,

 

11

2 ,

 

11

2 ,

1

0

;

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 11

60 11

0 1

12)

1

0

 

,

 

15

2

 

 

,

15

2

,

1

0 ;

 

 

0

1

 

 

 

112

15

 

 

 

112

15

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

13)

1

0

 

,

 

13

2 ,

 

13

2 ,

1

0

;

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84 13

84 13

0 1

14)

1

0

 

,

 

17

2

 

 

,

17

2

,

1

0 ;

 

 

0

1

 

 

 

144

17

 

 

 

144

17

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

15)

1

0

 

,

 

15

2 ,

15

2 ,

1

0 ;

 

 

0

1

 

 

 

112

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

15

 

112

15

 

1

16)

1

0

 

,

 

19

2

 

 

,

19

2

,

1

0 ;

 

 

0

1

 

 

 

180

19

 

 

 

180

19

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

17)

1

0

 

,

 

21

2

 

,

21

2 ,

1

0 ;

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220

21

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

220 21

 

 

 

 

 

1

18)

1

0

 

,

 

19

2 ,

19

2 ,

1

0 ;

 

 

0

1

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

19

 

180

19

 

1

19)

1

0

 

,

 

25

2

 

 

,

25

2

,

1

0 ;

 

 

0

1

 

 

 

312

25

 

 

 

312

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

1

20)

1

0

 

,

 

23

2

,

23

2 ,

1

0 .

 

 

0

1

 

 

 

264

23

 

 

 

264

23

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ЗАДАЧА 7. Докажите, что множество матриц данного вида (где n Z ) образует подгруппу группы GL3 (R) . Дока-

жите, что эта подгруппа – циклическая.

 

 

2n

2n 3n n 2n1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

1)

 

0

0

 

;

 

 

3

 

 

 

 

0

0

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

5(2n 3n )

n 2n1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

2)

 

0

0

 

 

;

 

3

 

 

 

 

0

0

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

3n 5n

n 3n1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

6)

 

0

5

0

 

;

 

 

 

 

 

0

0

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5n

5n 3n

n 5n1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

7)

 

0

 

0

 

;

 

3

 

 

 

0

0

5n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

3)0

0

3n

4)0

0

2n+1 2 3n

n 2n1

 

 

 

2n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

;

8)

 

0

3

 

 

 

 

0

2n

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5(3n 2n )

n 3n1

 

 

 

 

2n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

;

 

9)

 

0

 

 

 

 

0

3n

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n 5n

n 2n1

 

 

n

 

 

 

5

0

 

;

 

 

0

2n

 

 

 

 

 

 

 

3(2n 5n )

n 2n1

 

 

n

 

 

 

5

0

 

;

 

 

0

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

3(3n 2n )

n 3n1

 

 

 

5n

3(5n 2n )

n 5n1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

5)

 

0

2

0

 

;

10)

 

0

2

0

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

3n

 

 

 

 

0

0

5n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130

131

3n

11)0

0

5n

12)0

02n

13)0

07n

14)0

03n

15)0

0

2(3n 5n )

n 3n1

 

 

 

7n

7n 3n

n 7n1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

5

 

0

 

 

;

16)

 

0

 

 

 

0

 

;

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

0

 

3n

 

 

 

 

0

0

 

 

7n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(5n 3n )

n 5n1

 

 

 

5n

5n 7n

n 5n1

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

;

17)

 

0

7

 

 

0

 

;

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

5n

 

 

 

 

0

0

 

 

5n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n 7n

n 2n1

 

 

 

 

7n

7n 5n

n 7n1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

0

 

;

 

18)

 

0

5

 

 

0

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

2n

 

 

 

 

 

0

0

 

 

7n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7n 2n

n 7n1

 

 

 

 

2n

3(2n 7n )

n 2n1

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

2

 

 

0

 

;

 

19)

 

0

 

7

 

 

0

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

7n

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n 7n

n 3n1

 

 

 

 

7n

3(7n 2n )

n 7n1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

7

 

 

0

 

 

 

20)

 

0

 

2

 

 

0

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

.

0

 

 

3n

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

7n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАЧА 8. Найдите порядок данного элемента в

группе GL4 (C) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0 1i

0

 

 

 

1

 

0

1i

0

 

 

1)

 

0

1

0

0

;

 

6)

 

0

 

1

0

0

;

 

 

 

0

0

i

0

 

 

 

 

0

 

0

i

0

 

 

 

 

0

1i

0 i

 

 

 

 

0

 

4 4i

0 i

 

 

 

1

0

1i

0

 

 

1

 

0

1i

0

 

 

2)

 

0

1

0

0 ;

 

7)

 

0

 

1

0

0

;

 

 

 

0

0

i

0

 

 

 

0

 

0

i

0

 

 

 

 

0

2 2i

0 i

 

 

 

0

 

5 5i

0 i

 

 

 

1

0

3 3i

0

 

 

1 0 6 6i

0

 

 

3)

 

0

1

0

 

0

;

8)

 

0

 

1

0

0

;

 

 

 

0

0

i

 

0

 

 

 

0

 

0

i

0

 

 

 

 

0

3 3i

0

i

 

 

 

0

 

1i

0

i

 

 

 

1

0

5 5i

0

 

 

1

 

0

2 2i

0

 

4)

 

0

1

0

 

0

;

9)

 

0

 

1

0

0 ;

 

 

 

0

0

i

 

0

 

 

 

0

 

0

i

0

 

 

 

0

5 5i

0

i

 

 

 

0

 

3 3i

0

i

 

 

1

0

1i

0

 

 

 

1

0

2 2i

0

 

5)

 

0

1

0

0 ;

 

10)

 

0

1

0

 

0

;

 

 

0

0

i

0

 

 

 

 

0

0

i

 

0

 

 

 

0

3 3i

0 i

 

 

 

 

0 4 4i

0

i

 

132

133

 

1

0

2 2i

0

 

11)

 

0

1

0

0

;

 

 

0

0

i

0

 

 

 

0 5 5i

0

i

 

 

1

0

3 3i

0

 

12)

 

0

1

0

0 ;

 

 

 

0

0

i

0

 

 

 

0 1i

0

i

 

 

1

0

3 3i

0

 

13)

 

0

1

0

0

;

 

 

0

0

i

0

 

 

 

0 2 2i

0

i

 

 

1

0

3 3i

0

 

14)

 

0

1

0

0

;

 

 

0

0

i

0

 

 

 

0 4 4i

0

i

 

 

1

0

3 3i

0

 

15)

 

0

1

0

0

;

 

 

0

0

i

0

 

 

 

0 5 5i

0

i

 

 

1

0

16)

 

0

1

 

 

0

0

 

 

0 3 3i

 

1

0

17)

 

0

1

 

 

0

0

 

 

0 5 5i

 

1

0

18)

 

0

1

 

 

0

0

 

 

0 6 6i

 

1

0

19)

 

0

1

 

 

0

0

 

 

0 6 6i

 

1

0

20)

 

0

1

 

 

0

0

 

 

0 6 6i

4 4i

0

 

0

0

;

i

0

 

0

i

 

4 4i

0

 

0

0

;

i

0

 

0

i

 

6 6i

0

 

0

0

;

i

0

 

0

i

 

2 2i

0

 

0

0

;

i

0

 

0

i

 

3 3i

0

 

0

0 .

i

0

 

0

i

 

ЗАДАЧА 9. Найдите правые и левые смежные классы знакопеременной группы A4 по циклической подгруппе H ,

порожденной данной подстановкой

a . Укажите порядок и

индекс подгруппы H .

 

 

 

 

 

1)

(1 2 3) ;

8)

(1 2)(3 4) ;

15)

(1 3 4 2) ;

2)

(2 3 4) ;

9)

(1 4)(2 3) ;

16)

(1 3 2 4) ;

3)

(1 2 4) ;

10)

(1 2) ;

17)

(1 4 2 3) ;

4)

(1 4 2) ;

11)

(1 3) ;

18)

(1 4 3 2) ;

5)

(2 4 3) ;

12)

(2 3) ;

19)

(3 1 2) ;

6)

(1 3 4) ;

13)

(1 3 2) ;

20)

(4 2 3) .

7)

(1 4 3) ;

14)

(1 2 4 3) ;

 

 

ЗАДАЧА 10. Пусть G = a - циклическая группа данного порядка k . Постройте все левые смежные классы груп-

пы G по подгруппе H = am

. Найдите индекс подгруппы

H в группе G .

 

 

 

1)

k = 36 ,

m = 3 ;

11)

k =18 ,

m = 2 ;

2)

k =15 ,

m = 3 ;

12)

k = 20 ,

m = 2 ;

3)

k =18 ,

m = 3 ;

13)

k = 22 ,

m = 2 ;

4)

k = 21,

m = 3 ;

14)

k = 24 ,

m = 2 ;

5)

k = 24 ,

m = 3 ;

15)

k = 26 ,

m = 2 ;

6)

k = 27 ,

m = 3 ;

16)

k = 28 ,

m = 2 ;

7)

k = 30 ,

m = 3 ;

17)

k = 30 ,

m = 2 ;

8)

k = 32 ,

m = 4 ;

18)

k = 20 ,

m = 4 ;

9)

k =14 ,

m = 2 ;

19)

k = 24 ,

m = 4 ;

10) k =16 ,

m = 2 ;

20)

k = 28 ,

m = 4 .

134

135

ЗАДАЧА 11. Найдите с точностью до изоморфизма все абелевы группы порядка k :

1)

k = 75 ;

6)

k = 96 ;

11)

k =100 ;

16)

k =126 ;

2)

k =88 ;

7)

k = 90 ;

12)

k = 75 ;

17)

k = 225 ;

3)

k = 64 ;

8)

k = 72 ;

13)

k =180 ;

18)

k = 242 ;

4)

k = 56 ;

9)

k = 48 ;

14)

k =108 ;

19)

k =135 ;

5)

k = 78 ;

10) k = 36 ;

15)

k =196 ;

20)

k =189 .

ЗАДАЧА 12. Выясните, изоморфны ли данные группы

Zm Zn и Z p Zq :

1)

m =18,

n = 9,

p = 6,

q = 27;

2)

m =16,

n = 4,

p =8,

q =8;

3)

m = 24,

n = 4,

p =12,

q =8;

4)

m = 48,

n =8,

p =12,

q = 32;

5)

m = 20,

n = 4,

p =8,

q =10;

6)

m = 24,

n = 6,

p =16,

q = 9;

7)

m = 28,

n = 4,

p =14,

q =8;

8)

m = 32,

n =8,

p =16,

q =16;

9)

m = 36,

n = 9,

p =81,

q = 4;

10)

m = 30,

n =15,

p = 45,

q =10;

11)

m =12,

n =18,

p = 6,

q = 36;

12)

m = 60,

n =10,

p = 30,

q = 20;

13)

m = 6,

n =100,

p = 60,

q =10;

14)

m =12,

n =18,

p = 9,

q = 24;

15)

m = 36,

n =10,

p =8,

q = 45;

16)

m = 40,

n = 4,

p =16,

q =10;

17)

m = 9,

n = 24,

p = 6,

q = 36;

18)

m = 30,

n = 20,

p = 6,

q =100;

19)

m = 36,

n = 9,

p = 27,

q =12;

20)

m = 24,

n = 32,

p = 48, q =16.

ЗАДАЧА 13. Выясните, является ли данное множество подгруппой аддитивной группы, подкольцом или идеалом указанного кольца:

1)множество nZ чисел, кратных данному числу n >1 , в кольце Z целых чисел;

2)

множество {a +b 3; a,b 2Z} в кольце {a +b 3; a,b Z};

3)

множество M ={0,

2, 4}

в кольце вычетов Z6 ;

4)

множество {a +bi; a,b 3Z} в кольце {a +bi; a,b Z};

5)

множество матриц

x

3x

 

 

 

; x, y R в кольце квадрат-

 

 

y

3y

 

ных матриц второго порядка над полем R ;

6)множество M многочленов с четными свободными членами в кольце Z[x] многочленов с целыми коэффициентами;

a a

 

a b

 

;

7) множество матриц

 

;a R

в кольце

 

;a,b R

a a

 

b a

 

 

a a

 

a a

 

;

8) множество матриц

;a Q

в кольце

;a,b Q

a a

 

b b

 

 

136

137

9) множество матриц a

0 ; a R в кольце квадратных

 

 

 

 

 

 

0

0

 

матриц второго порядка над полем R ;

 

10)

множество матриц a

0

, a,b R

в кольце квадрат-

 

 

 

 

 

 

0

b

 

ных матриц второго порядка над полем R ;

11)

множество матриц a

b

; a,b R в кольце квадрат-

 

 

 

 

 

 

0

0

 

ных матриц второго порядка над полем R ;

12)

множество матриц a

0

; a,b R в кольце квадрат-

 

 

 

 

 

 

b

0

 

ных матриц второго порядка над полем R ;

13)

множество матриц x

2x ; x, y R в кольце квад-

 

 

 

 

 

 

y

2 y

ратных матриц второго порядка над полем R ;

14)множество M ={0, 3} в кольце вычетов Z6 ;

15)множество всех матриц с нулевым последним столбцом в кольце Mn (P) всех квадратных матриц порядка n >1 над

полем P ;

16) множество всех матриц с нулевой последней строкой в кольце Mn (P) всех квадратных матриц порядка n >1 над

полем P ;

17) множество M многочленов с четными старшими коэффициентами в кольце Z[x] многочленов с целыми коэф-

фициентами;

18)множество Z[x] многочленов с целыми коэффициентами

вкольце Q[x] многочленов с рациональными коэффициентами;

19) множество всех матриц, последние r столбцов которых нулевые, 1 r n , в кольце Mn (P) всех квадратных мат-

риц порядка n >1 над полем P ;

20) множество всех матриц, последние r строк которых нулевые, 1 r n , в кольце Mn (P) всех квадратных матриц

порядка n >1 над полем P .

ЗАДАЧА 14. Выясните, является ли данное отображение гомоморфизмом указанных колец:

1)

f : M2 (R) R ,

2)

f : a

b

; a,b

 

 

 

 

 

 

 

b

a

 

3)

f : a

b

; a,b

 

 

 

 

 

 

 

b

a

 

4)

f : a

a

; a,b

 

 

 

 

 

 

 

b

b

 

5)

f : a

a

; a,b

 

 

 

 

 

 

 

b

b

 

6)

f

: a

0

; a,b

 

 

 

 

 

 

 

0

b

 

7)

f

: a

0

; a,b

 

 

 

 

 

 

 

0

b

 

a f c

R

R

R

R

R

R

b d =

R ,

R ,

R ,

R ,

R ,

R ,

a ;

f a

b

 

= a b ;

b

a

 

 

f a

b

 

= a +b ;

b

a

 

 

f a

a

 

= a +b ;

b

b

 

 

f a

a

 

= a b ;

b

b

 

 

f a

0

 

= a ;

0

b

 

 

f a

0

 

= b ;

0

b

 

 

138

139

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]