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

3448

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
5.34 Mб
Скачать

102. Пусть

 

3 4

 

 

 

, где , и

E

- единичная

A

 

3

 

 

 

1 16

4

 

 

 

 

матрица второго порядка. Укажите, при каких значениях множество матриц G E, E, A, A образует группу

относительно операции умножения.

103. Является ли группой относительно операции умно-

жения множество чисел вида:

 

1) a b 5; a, b

;

2) a b 5; a,b 2 ;

3) a b5; a,b , a2 b2 0 ?

104. Является ли группой множество ненулевых действительных чисел относительно операции , заданной ра-

венством: a b abk ,

где

k 0

- фиксированное действи-

тельное число?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

105. Пусть

G

 

 

;

a ,

k

0

 

. Выясните, явля-

 

 

 

7k

 

 

 

 

 

 

ются ли группами (G, )

и (G, ) .

 

 

 

 

 

106. Выясните, являются группами (G, ) и (G, ) , где:

1)

 

 

 

a

b

, где a, b

, a 0 ;

G - множество матриц вида

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

2)

 

 

 

a

b

,

где a,b, c

, a, c 0 ;

G - множество матриц вида

 

 

 

 

 

0

c

 

 

 

3)

 

 

 

a

7b

 

G - множество матриц вида

 

 

, где a, b .

 

 

 

 

b

a

 

 

 

107. Докажите,

что множество

матриц

A( ) вида

 

cos

sin

где - произвольное действитель-

A( )

 

,

 

sin

cos

 

 

 

 

 

 

ное число, образует группу относительно операции умножения матриц.

31

108.Образует ли группу множество действительных чи-

сел, отличных от (-1), относительно операции *, заданной равенством a *b ab a b ?

109.Образует ли группу относительно операции умножения множество всех матриц n -го порядка, элементами которых являются целые числа, а определитель равен 1 или -1?

110.Докажите, что множество упорядоченных пар (a, b)

действительных чисел,

где

a 0 , образует группу относи-

тельно

операции

,

определяемой

равенством

(a1, b1) (a2 , b2 ) (a1a2 , a1b2 b1) . Будет ли эта группа абелевой?

111.Докажите, что если квадрат любого элемента группы равен самому элементу, то группа абелева.

112.Докажите, что если a2 e для любого элемента a группы G , то эта группа абелева.

113.Докажите, что для любых элементов группы выпол-

няется равенство (ab) 1 b 1a 1 .

114.В любой ли группе выполняются тождества:

1)(ab) 1(ab 1a 1) 1 a e ;

2)(ab 1a 1b 1)(bab 1a 1) 1 e ?

115.Для любых трех элементов a, b, c группы G выпол-

няется равенство abc cba . Верно ли, что группа абелева? 116. Выясните, какие из следующих числовых множеств

являются кольцами, полями относительно операций сложения и умножения чисел:

1)- множество натуральных чисел;

2)

a b

 

 

 

где a,b

;

2,

3)

a b

 

 

 

где a,b

;

2,

4)

a b3

 

 

где a,b

.

2,

32

117. Образует ли кольцо, поле относительно операций сло-

a

0

 

, a,b ?

жения и умножения множество матриц вида

0

b

 

 

 

 

118.Покажите, что в матричном кольце из предыдущей задачи имеются делители нуля.

119.Образует ли кольцо, поле относительно операций матричного сложения и умножения множество матриц вида:

1)

a

3b

;

2)

a

b

 

 

 

 

, a, b

 

, a, b ;

 

 

 

b

a

 

 

 

0

a

 

 

3)

a

a

, a ;

 

4)

a

3a

 

 

 

 

 

 

, a ?

 

 

 

a

a

 

 

 

0

0

 

 

 

120. Является ли кольцом, полем множество всех матриц

размера 2 2 над

 

 

 

0

1

?

, перестановочных с матрицей

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

 

 

121. Докажите,

что множество

 

всех действительных

чисел относительно операций сложения и умножения

,

заданных равенствами a b a b 1, a

b a b ab является

полем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

122. Образует ли кольцо,

поле относительно обычных

операций матричного сложения и умножения данное множество матриц (с действительными элементами)? Укажите делители нуля, если они есть.

1)

a

0

;

2)

a

0

;

3)

a

b

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

a

 

 

 

a

0

 

 

 

 

0

c

 

a1

0

0

 

0

a

0

 

4)

2

 

; 5)

.

.

.

 

0

0

an

a11

a21.

an1

0

0

a1 a2

an

a

0

 

0

0

0

 

22

 

;

6)

 

 

?

.

.

 

.

.

.

 

an2

ann

0

0

0

 

33

123. Докажите, что множество упорядоченных пар (a, b) ,

где a , b - целые числа, относительно данных операций и является коммутативным кольцом с единицей. Укажите в каждом из этих колец обратимые элементы. В кольцах с де-

лителями нуля укажите делители нуля:

1)

(a, b) (c, d ) (a c, b d ) ,

(a, b) (c, d ) (ac, bd ) ;

2)

(a, b) (c, d ) (a c, b d ) ,

(a, b) (c, d ) (ac bd , ad cb) ;

3)

(a, b) (c, d ) (a c, b d ) ,

(a, b)

(c, d ) (ac 3bd , ad cb) ;

4)

(a, b) (c, d ) (a c, b d ) ,

(a, b)

(c, d ) (ac 3bd , ad cb) .

124.Докажите, что в любом кольце с единицей множества обратимых элементов и делителей нуля не пересекаются.

125.Докажите, что все обратимые элементы кольца с единицей образуют группу относительно умножения.

126.Докажите, что в поле нет делителей нуля.

КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА

127. Выполните действия над комплексными числами в алгебраической форме:

1) i77 , i98 , i 57 , in ( n );

2)

(1 i)8

; 3)

(1 2i)2 (1 i)3

;

 

(1 i)6

(3 2i)3 (2 i)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) 8 6i ;

5)

5 2i ;

 

 

6) 8i ;

7) 15 8i .

 

 

 

 

 

 

 

z

z z

2

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

128. Вычислите

 

1

1

 

2

, где

z 2 3i , z

 

3 4i

,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

z1 z3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3 1 i .

129. Вычислите

z4

2 i

( 3 2i)

при

z 1 2i .

z

 

 

 

 

 

34

130. Решите системы уравнений, используя правило Крамера:

1)

(2 i)x (2 i) y 6

;

2)

 

 

(1 i)x 2iy 2

 

;

 

2i)x (3 2i) y 8

 

i)x (2 i) y 3 3i

 

(3

 

 

(1

 

3)

(3 i)x (4 2i) y 2 6i

 

(2 i)x (3 i) y i

.

 

 

2i)x (2 3i) y 5 4i

; 4)

 

i)x (2 i) y i

 

 

(4

 

(3

 

 

131. Решите уравнения:

1) (2 i)z2 (5 i)z (2 2i) 0 ; 2) (3 i)z2 (1 i)z 6i 0 ;

3) z2 (2 i)z ( 1 7i) 0 ;

4) z2 (3 2i)z 5 5i 0 .

132. Запишите в тригонометрической форме числа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) 3;

 

 

2) 2i ;

3) 1 i ;

4) 1 i ;

5) 1 i 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) 1 i

3 ;

7) 1 i 3 ;

8) 1 i 3 ;

10) 3 i ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

cos i sin ;

14) sin i cos .

11) 1 i

 

;

12) 2

3 i ; 13)

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

133. Изобразите на комплексной плоскости множество точек, удовлетворяющих условиям:

1) | z | 2 ;

 

 

2) | z 3i | 1 ;

 

3) | z 3 2i | 2 ;

4) 1 | z 1 2i | 3 ;

5) | z 1 i | 1, Re z 1, Im z 1;

 

 

6) 1 | z | 2 ,

 

arg z ;

7)

| z 1 i | 1 ,

| arg z |

.

 

4

 

2

 

 

 

4

134. Используя тригонометрическую форму комплексного числа, вычислите:

 

 

 

 

 

 

 

i 30

 

1 i

 

 

13

 

 

 

 

 

3

3

1) (1 i)12 ;

2) (1 i 3)150 ;

3)

 

 

 

;

4)

 

 

 

;

1 i

1 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

(1 i

 

3)12 (1 i

 

 

 

 

3)6

 

;

6)

( 1 i

 

 

3)15

 

 

3)15

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 i)12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 i)20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 i)20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) ( 3 i)65 ( 3 i)65 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8) 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

135. Найдите значения:

1)

 

4 4 ;

 

 

 

2)

 

3 i ;

 

3) 3 2 2i ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

3 1 i

 

 

и изобразите их точками комплексной плоскости.

 

 

 

136. Вычислите:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2i

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 24i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

3

 

 

 

;

2)

 

 

8 3i 8 ;

3)

3

 

 

 

 

 

;

 

4)

4

 

 

;

 

1 i

 

 

 

 

3 i

 

 

1 3i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

 

1 5i

5

1 2i

 

2 ;

 

 

 

 

6) 4

7 2

i

 

 

4

14i

(8 2i) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 i

 

 

 

 

 

2 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 i 2

 

 

 

 

 

2 2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2 2i)7 ( 1

 

 

i)5

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

2i)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

3

 

 

3

;

 

8)

5

 

12

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

3 i)13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16i117

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

137. Вычислите:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1 i 4k

1)

 

2 i

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

2)

2 i

 

 

 

;

 

 

 

 

3)

 

 

i

 

.

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

138. Решите уравнения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

z2 2z 3 0 ;

 

 

 

 

2) | z | z 8 4i ;

 

 

 

 

3) | z | z 8 12i .

 

 

 

139. Найдите arg z

 

(z

) , если:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)z z | z | ; 2) z z i | z | .

140.Найдите все комплексные числа, каждое из которых сопряжено со своим квадратом.

141.Найдите все комплексные числа, сопряженные своему кубу.

36

142. Докажите, что:

1) комплексное число z является вещественным тогда и только тогда, когда z z ;

2) комплексное число z является чисто мнимым тогда и только тогда, когда z z .

143. Докажите равенство

| z1 z2 |2 | z1 z2 |2 2 | z1 |2 | z2 |2

для произвольных комплексных чисел z1 , z2 . Выясните его

геометрический смысл.

144. Найдите сумму всех корней n -й степени из едини-

цы.

145.Найдите произведение всех корней n -й степени из единицы.

146.Найдите все первообразные корни n -й степени из единицы при n 2, 3, 4, 6, 8, 12 .

147.Докажите, что если является первообразным корнем n -й степени из единицы, то и сопряженное число также является первообразным корнем n -й степени из единицы.

148.Образует ли группу относительно операции сложения: 1) множество чисто мнимых комплексных чисел; 2) множество комплексных чисел, модуль которых равен 1?

149.Является ли множество комплексных чисел a ib с целыми a и b : 1) кольцом, 2) полем?

37

КОЛЬЦО ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ. КОЛЬЦА КЛАССОВ ВЫЧЕТОВ

150. Пусть a, b, m и m 0 . Докажите, что если числа a и b дают при делении на m одинаковые остатки, то

НОД(a, m) НОД(b, m) .

151. Докажите, что для любых a, b, k справедливы равенства:

1)НОД(a, b) НОД(a kb, b) НОД(a, b ka) ;

2)НОД(ka, kb) k НОД(a, b) ;

3)НОД(a, b) НОД(b, r) , где r - остаток от деления a на b ;

4)если НОД(a, b) 1, то НОД(a, bc) НОД(a, c) .

152.Дано каноническое разложение натурального числа

a pk1

...pkm .

Докажите, что числа вида d pt1

...ptm , где

1

m

1

m

0 ti ki , ti

, и только они являются делителями числа a .

153.Опишите способ вычисления НОД и НОК целых чисел по их каноническим разложениям.

154.Применяя алгоритм Евклида, найдите НОД данных чисел и получите линейное представление НОД:

1) 309, 1068; 2) 321, 843; 3) 607, 477; 4) 6787, 7194.

155. Для данных чисел a , b найдите НОД двумя способами – с помощью алгоритма Евклида и с помощью разложения чисел на простые множители; получите линейное представление НОД. Найдите НОК(a, b) .

1) a 285 , b 363 ; 2) a 12103, b 1425 ;

3)a 2237 , b 1021.

156.Вычислите НОД данных чисел двумя способами – с помощью алгоритма Евклида и с помощью разложения чисел на простые множители:

1)

588,

2058, 2849;

2)

279, 372, 1395;

3)

420,

630, 1155;

4)

81719, 52003, 33649, 30107.

38

157. Выясните, простым или составным является число:

 

1) 1001;

2) 607;

 

3) 7429.

 

158. Докажите, что данные сравнения являются верными:

1)

121 13145 (mod 2) ;

2)

121347 92817 (mod 10) ;

3)

52 8 (mod 10) ;

 

4)

(m 1)2 1 (mod m) ;

5)2m 1 (m 1)2 (mod m) .

159.Выясните, какие из следующих сравнений являются верными:

1)

1 6 (mod 7) ;

2)

572 0 (mod 13) ;

3)

25 1 (mod 4) ;

4)

3m 1 (mod m) ;

5)

325 762 (mod 19) ;

6)

1920 15 (mod 10) .

160. Выясните, какие из данных чисел сравнимы по модулю m 6 . Проверьте, можно ли из данных чисел составить полную систему вычетов по этому модулю:

259, -87, 165, 348, -16, 503, -124, 52.

161.Числа 17, –14, 19, –49, –22, 21, –29 замените наименьшими неотрицательными вычетами по модулю 8 и дополните до полной системы вычетов.

162.Докажите, что a rm (a) (mod m) .

163.Найдите остаток rm (a) от деления числа a на число m :

1)

a 15325 899 ,

m 9 ;

2)

a 1853 11753 ,

m 11;

3)

a 2348 4823 ,

m 7 ;

4)

a 128148 148129 , m 13 ;

5)

a 10242856 ,

m 91;

6)

a 2811956 ,

m 13 .

164. Выясните, какие из данных сравнений имеют решения, и решите их, используя лишь простейшие свойства сравнений. Сделайте проверку.

1)

22x 7(mod19) ;

2)

28x 8(mod12) ;

3)

15x 19(mod 21) ;

4)

381x 3(mod 71) ;

39

5)

47x 56(mod 93) ;

6)

5x 3 (mod 17) ;

7)

7x 15 (mod 9) ;

8)

8x 7 (mod 14) ;

9)

18x 15

(mod 69) ;

10) 27x 9 (mod 15) ;

11) 21x 5

0 (mod 29) ;

12) 14x 50(mod 62) .

165. Исследуйте и решите сравнения, используя простейшие свойства сравнений. Сделайте проверку.

1)

13x 19(mod 29)

;

2)

16x 3(mod11) ;

3)

21x 76(mod 81)

;

4)

25x 1(mod19) ;

5)

51x 9(mod 33) ;

 

6)

55x 57(mod 221) ;

7)

23x 5(mod19) ;

 

8)

27x 7(mod 58) ;

9)

45x 12(mod 24) ;

10) 53x 61(mod 93) ;

11)

39x 14(mod 240) ;

12) 6x 8(mod 26) ;

13)

23x 7(mod10) ;

14) 109x 76(mod173) .

 

 

166.

Исследуйте и решите сравнения, используя рекур-

рентную формулу. Сделайте проверку.

 

1)

729x 33 (mod 321) ;

2)

5286x 225

(mod 849) ;

3)

4172x 344 (mod 676) ;

4)

4305x 935

(mod 830) ;

5)

23579x 365 (mod 1275) ;

6)

2237x 100 (mod 1021) ;

7)

256x 179 (mod 337) ;

8)

1215x 560

(mod 2755) .

 

 

167.

Найдите значение

функции Эйлера (n) для

n 81, 97, 125, 226, 4356 .

168.Сколько натуральных чисел взаимно просто с числом 1584 и не превосходит это число?

169.Решите сравнения с помощью функции Эйлера:

1)

11x 3 (mod 30) ;

2)

13x 19 (mod 29) ;

3)

7x 5 (mod16) ;

4)

20x 10 (mod 25) ;

5)

6x 15 (mod 45) ;

6)

13x 4 (mod17) .

40

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]