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

222. С помощью критерия Батлера определите, приводимы или нет над полем P данные многочлены. В случае приводимости разложите их на неприводимые над P мно-

жители:

 

 

 

 

1)

f (x) x2

1,

g(x) x3 x 1 ,

P GF (2) ;

2)

f (x) x3

x2

1, g(x) x4 x3

x 2 ,

P GF (3) .

223. Определите, приводимы или нет над полем GF (3)

данные многочлены. В случае приводимости разложите их на неприводимые множители:

1) x5 x2 2x 1;

2) x4 x3 x 1;

 

 

3) x5 x 1;

4) x5 x2 1;

5) x5 x3 1 .

 

 

 

 

 

224. В поле

3[x]

найдите сумму,

произведение и об-

f

ратные

элементы

для

классов

[a(x)] f

и

[b(x)] f ,

если

a( x) x2 2x 1 ,

b( x) x2 1 ,

f ( x) x3 2x2 1 .

 

225.

В поле

2[x]

, где f (x) x

3

x

2

1, выполните

f

 

 

 

 

x2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

деление

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x 1

 

 

 

 

 

 

 

226. Укажите неприводимый многочлен над полем

3 , и

с его помощью постройте поле из девяти элементов. Составьте таблицы Кэли для операций сложения и умножения в этом поле. Для каждого ненулевого элемента укажите обратный.

227. Постройте таблицы сложения и умножения для

кольца

2[x]

f , где

f (x) x

3

x

2

x . Определите, будет ли

 

 

 

это кольцо полем. Найдите число его элементов, укажите все обратимые элементы и найдите обратные к ним.

228. Укажите, сколько элементов содержится в кольце GF (3)[x](x2 1) . Обратим ли в этом кольце элемент [2x 1] ?

51

229. Покажите, что кольцо

GF (2)[x]

, где f (x) x4 x3 x 1,

 

f

 

не является полем. Найдите число его элементов, укажите все обратимые элементы и найдите обратные к ним.

230. Покажите, что GF (7)[x](x2 x 1) является полем.

Найдите элемент, обратный к [1 x] .

231. Выясните, существует ли поле, количество элемен-

тов в котором равно указанному числу:

 

 

 

 

1) 5;

2) 6;

3) 32;

4) 36;

5) 125;

6) 144;

7) 243.

 

 

232. Для каждой степени n 4

постройте все неприво-

димые многочлены степени n над полем

2 .

 

 

233. Для каждой степени n 3 найдите число неприво-

димых унитарных многочленов степени

n

над полем

 

3 .

Постройте все такие многочлены.

 

 

 

 

 

234. Существует ли простое число p такое, что много-

члены x5 2x 1 и x8

8x2 1 совпадают как функции на

p

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

235. Постройте многочлен f

[x]

наименьшей степе-

ни по данной таблице его значений, используя интерполяционную формулу Лагранжа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

x

 

1

 

0

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

; 2)

 

x

 

 

1

 

 

2

 

 

3

4

 

6

 

; 3)

x

 

1

 

0

 

 

1

 

 

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)

 

6

 

5

 

 

0

 

 

3

 

 

2

 

 

 

f (x)

 

 

5

 

 

6

 

 

1

 

4

 

10

 

 

f (x)

1

3

3

5

 

 

 

236. Постройте многочлен

 

 

f

 

[x]

наименьшей степе-

ни по данной таблице его значений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

1

i

1

i

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)

1

2

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

237. Постройте многочлен

 

f

5[x] наименьшей степе-

ни такой, что f (0) f

(1) f (4) 1 ,

 

f (2) f (3) 3 .

 

238. Постройте многочлен

 

 

 

f

 

 

11[x] наименьшей сте-

пени такой, что f (0) 3 ,

 

f (1) 2 ,

f (2) 1,

f (3) 2 .

52

ГРУППА ПОДСТАНОВОК

239. Составьте таблицу умножения для симметрической группы S3 . Каждый элемент этой группы разложите в про-

изведение независимых циклов. Для каждого элемента группы найдите обратный.

240. Найдите произведение подстановок:

 

1

2

3

4

5 1

2

3

4

5

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

3 4

1

5

2

5

3

1

2

4

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

6 1

2

3

4

 

5

6

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

3 6

4

5

2

 

1 2

4

1

5

 

6

3

 

241. Найдите подстановки, обратные к данным:

1) 1 2 3 4 5

6

;

 

 

2) 1 2

 

3 4 5 6

.

 

 

5 4 1 2 3

6

 

 

 

 

 

2 4

 

3 5 6 1

 

 

 

242. Найдите

a 1 , b 1 ,

 

b 2a3 ,

a 3b2 ,

 

если:

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2 3 4

 

 

 

1 2

 

3 4

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

,

b

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1 4 3

 

 

 

 

4 1

 

2 3

 

 

 

 

 

243. Для данных подстановок a,b S5

 

найдите

ab ,

ba ,

aba , a 1b ,

a3 , a 3b2 , b 124 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

3 4 5

 

 

 

1 2

 

3 4 5

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

,

b

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

3 5

1 4 2

 

 

 

 

1 5

 

4 2 3

 

 

 

 

 

244. Для данных подстановок a,b S

n

найдите a 1 ,

b 1 ,

ab :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

... n 1

n

 

 

1

 

 

2

 

 

3 ...

n 1

n

a

 

 

 

 

,

b

 

 

 

 

 

n 3 ...

 

 

 

.

 

2

3

4 ...

n

1

 

 

n 1 n 2

 

1

 

n

 

245. Запишите данные подстановки в виде произведения

независимых циклов и транспозиций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 3 4 5

6 7

 

 

 

1 2 3

4 5 6 7

1)

 

 

 

 

 

;

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

3 1 6 7 5

2 4

 

 

 

 

4 3 6

7 1 5 2

 

 

1 2 3 4 5

6 7 8

 

 

1 2 3

 

4 5 6 7 8

3)

 

 

 

 

 

 

 

;

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

1 7 4 5 3

6 8 2

 

 

 

 

4 6 8

 

7 2 5 1 3

53

246.Запишите в каноническом виде данные подстановки:

1)(1, 3, 6)(2, 4, 7) ; 2) (1, 4, 7)(2, 3, 5, 6) ;

3)(1, 6, 5, 4, 2, 3, 7) ; 4) (1, 3, 5, ... , 2n 1)(2, 4, 6, ... , 2n) .

247.Найдите произведение подстановок, записанных в виде произведения независимых циклов:

1) (1, 3, 5)(2, 4, 6, 7) (1, 4, 7)(2, 3, 5, 6) ;

2)(1, 3)(5, 7)(2, 4, 6) (1, 3, 5)(2, 4)(6, 7) .

248.Найдите подстановку x S7 из уравнения:

1) ax b ,

2) axb c ,

3) bxa c ,

1 2 3

4

5

6

7

,

1

a

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

3 1 2

7

4

5

6

 

 

7

1

2

3

4

5

6

7

 

 

 

c

5

1

3

6

4

7

2

.

 

 

 

 

 

249.Найдите подстановку x S7

1)(1, 7, 3, 5) x (2, 6)(3, 5, 7) ;

4) a2 x 1b c , где

2

3

4

5

6

7

,

3

2

1

6

5

4

 

из уравнения:

2)(1, 3, 5)(2, 6) x (2, 3, 6, 7, 5) (1, 2) .

250.Определите четность данных подстановок тремя способами: а) по определению, б) по декременту, в) при помощи транспозиций.

1) 1

2

3

4

5

6

7

8

; 2)

1

2

3

4

5

 

6

7

8

;

3

7

8

4

5

6

2

1

 

1

6

2

8

7

 

3

5

4

 

 

3) 1

2

3

4

5

6

7

8

; 4)

2

1

3

4

5

9

8

6

 

7

.

8

7

6

4

5

3

2

1

 

1

2

4

5

3

8

9

7

 

6

 

251. Выполните умножение подстановок, ответ запишите в виде произведения независимых циклов.

 

 

 

 

...

 

n

1

2 , ... , n )

 

 

 

 

...

 

n

 

 

1)

 

1

 

2

 

 

 

( 1,

 

1

 

2

 

 

 

;

 

 

1

2

...

n

 

 

 

 

 

1

2

...

n

 

 

1

2

3 ...

 

n 1

(2, 3, 4)

1

 

2

 

3

...

 

n

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

1

2

3 ...

 

n

 

1

 

2

3

...

n

54

252. Найдите четность и декремент подстановки x S5 , если известно, что x 1 a 1b3c 2ba , где a (1, 5)(2, 4) ,

b 1 (1, 4)(2, 3,

5) , c (1, 3, 5) .

 

 

253. Для данных подстановок a,b,c, d, f S

найдите a3

,

 

 

8

 

b2a , cdf , c4d 2 ,

fdc ,

где a (1, 2,3)(4,5,6,8) , b (3, 4)(5, 2, 6,1,8) ,

c (1,5, 7, 2,3, 6)(4,8) ,

d (1, 4,3,8,5) , f (8, 7, 4,3,1, 2)(5, 6) .

 

254.Как меняется четность подстановки при умножении

еена транспозицию?

255.Докажите, что четные подстановки образуют под-

группу An

группы Sn . Чему равен порядок этой группы?

 

 

 

Выпишите все элементы группы A4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГРУПП

 

 

 

 

 

 

256. Докажите,

что множество подстановок

1

2

3

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

1

2

3

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

образует группу относительно опера-

2

3

1

3

1

2

 

 

 

 

 

 

ции умножения.

257. Докажите, что множество, состоящее из трех ком-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плексных чисел

 

1,

 

 

 

1

i

 

3

,

 

 

1

i

3

, обра-

0

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

2

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зует группу относительно операции умножения комплексных чисел.

258.Докажите, что группы, рассмотренные в задачах 256

и257, изоморфны.

259.(Четверная группа Клейна) Докажите, что множе-

ство подстановок K4 e, (1, 2)(3, 4), (1,3)(2, 4), (1, 4)(2,3) с

операцией умножения является группой.

55

260. Пусть G - множество матриц вида

a

0

 

, где

 

 

 

 

0

b

 

 

a, b { 1; 1} . Докажите, что множество G

относительно

операции умножения образует группу.

261.Докажите, что группы, рассмотренные в задачах 259

и260, изоморфны.

262.Докажите, что группы G1 и G2 изоморфны, если:

1)

G1

– множество матриц вида

1

 

x

 

, где x

, с опера-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

 

 

цией умножения;

G2 ( , ) ;

 

 

 

 

 

2)

G1

– множество матриц вида

a

a

, где a

, a 0 , с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

 

 

 

 

операцией умножения;

G2 (

\ {0}, ) ;

 

3)

G1

– множество матриц вида

a

0

, где a, b

, a 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

0

 

 

 

 

с операцией сложения;

G2

множество матриц вида

 

x

y

, где x, y

, x

0 , с операцией сложения;

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

G1

множество

матриц вида

a

3b

a, b ,

 

 

, где

 

 

 

 

 

 

 

 

b

a

 

 

a2 b2 0 , с операцией умножения;

G

– множество чи-

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

сел вида a b

 

 

a, b

 

a2 b2

0 , с операцией

 

3 , где

,

 

умножения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

263. Найдите порядок данной подстановки:

 

 

1 2 3 4 5

 

6

 

1 2 3

4 5 6

 

1)

 

 

;

2)

 

 

 

;

 

 

2 3 1 5 4

 

6

 

 

2 3 4

5 1 6

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8

 

1 2 3

4 5 6 7 8

3)

 

 

 

; 4)

 

 

 

 

.

 

8 6 1 3 2 5 7 4

 

 

3 4 1

5 8 7 6 2

 

56

 

264. Для данной подстановки a вычислите an :

 

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

72 ;

 

 

 

1)

a

4

5

2

1

3

6

 

,

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

1

2

3

4

5

6

 

,

 

 

100 ;

 

 

a

5

6

2

1

4

3

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

7

 

 

8

9

 

95 ;

3)

a

7

9

6

8

2

3

 

 

4

 

 

1

5

 

, n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

7

 

n 102 ;

 

4)

a

2

4

7

5

6

1

 

 

3

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

7

 

n 137 ;

 

5)

a

4

7

1

3

5

2

 

 

6

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

7

 

8

9

 

51 ;

6)

a

7

3

1

8

6

9

 

 

4

 

5

2

 

, n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

7

 

8

9

 

352 .

7)

a

9

5

4

3

1

7

 

 

6

 

8

2

 

, n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

265. Пусть

1 2 3

4 5 6 7 8

,

1 2 3 4 5 6

7 8

 

 

a

 

 

 

 

b

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2 3 4

8 1 5 7 6

 

8 7 5 3 2 1

4 6

 

Вычислите

 

a100 , b100 , (ab)100 .

 

 

 

 

 

 

 

266. Найдите порядки элементов:

 

 

 

 

 

 

1 2

0

1

 

1 1

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

,

 

,

 

в группе

GL2 ( 3 ) ;

 

 

 

 

0 1

2

0

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

,

 

 

 

в группе GL2 ( 5 ) ;

 

 

 

 

 

0

1

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

i

0

1

0

2 1

в группе GL2 (

) .

 

3)

 

 

 

,

 

i

 

,

,

 

 

 

 

 

0

1

 

0

 

0

1

1 1

 

 

 

57

267.Существует ли в группе S6 элемент порядка 8?

268.Выясните, какие порядки могут быть у элементов группы S4 , и сколько в S4 имеется элементов заданного по-

рядка.

 

 

 

 

269.

В группе GL2 ( ) укажите два элемента конечного

порядка и два элемента бесконечного порядка.

 

 

270.

Найдите порядок каждого элемента в группах

*8 ,

*12 ,

*7 .

 

 

 

271.

Найдите наибольший из порядков элементов груп-

пы Sn для каждого n 10 .

 

 

272.

0

0

, где

Докажите, что множество матриц вида

 

 

 

x

y

 

x, y

,

относительно операции сложения является группой.

Укажите несколько ее подгрупп. Среди найденных подгрупп отметьте циклические и укажите их порождающие элементы.

 

273. Докажите,

что в группе GL2 (

) множество H всех

 

 

a

b

 

 

 

, a 0 , является подгруппой.

матриц вида

 

 

, где a, b

 

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

274. Выясните, какие из следующих множеств образуют

подгруппу в группе S4 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 3 4

 

 

1

2

3 4

 

1 2 3

4

 

1 2

3 4

 

1)

 

 

 

,

 

 

 

 

,

 

 

,

 

 

;

 

1 2 3 4

 

 

 

4

3

1 2

 

2 1 4

3

 

 

3 4

2 1

 

 

1 2 3 4

 

 

1

2

3 4

 

1 2 3

4

 

1 2

3 4

 

2)

 

 

 

,

 

 

 

 

,

 

 

,

 

 

;

 

1 2 3 4

 

 

 

2

1

4 3

 

2 1 3

4

 

 

1 2

4 3

 

 

1 2 3 4

 

 

1

2 3 4

 

1 2 3

4

 

1 2

3 4

 

3)

 

 

 

,

 

 

 

,

 

 

,

 

 

;

 

 

1 2 3 4

 

 

 

4

3 1 2

 

2 1 4

3

 

 

4 3

2 1

 

 

1 2 3

4

 

1

 

2 3 4

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

 

,

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

1 2 3 4

 

 

2

 

1 3 4

 

 

 

 

 

 

 

58

275. Найдите в аддитивной группе вычетов по модулю

12 наименьшую по порядку подгруппу, содержащую:

а) 2; б) 3; в) 4; г) 1; д) 5; е) 7; ж) 8.

276.Для группы S3 постройте подгруппу H , порожденную подстановкой a (1, 3) .

277.Докажите, что в группе S3 множество {e, (1, 2)} -

конечная циклическая подгруппа и ее образующий элемент равен (1, 2) .

278. Докажите, что множество комплексных чисел G {1, 1, i, i} образует группу относительно операции умножения. Докажите, что эта группа циклическая, найдите

ееобразующий элемент.

279.Для каждой из следующих групп определите, является ли она циклической группой:

1) (

4

, ) ;

2) (

*

, ) ;

3) (

*

, ) ;

4) (

*

, ) .

 

 

 

7

 

 

8

 

 

9

 

280.Какие из следующих утверждений истинны: а) каждая циклическая группа абелева; б) каждая абелева группа циклическая;

в) каждый элемент циклической группы, отличный от еди-

ничного элемента, является ее порождающим; г) каждая группа порядка n 4 циклическая;

д) каждая группа порядка n 4 циклическая.

281.Докажите, что группы ( 4 , ) и ( *8 , ) не изоморфны.

282.Найдите порядки всех элементов аддитивной и

мультипликативной групп кольца 10 . Являются ли эти

группы циклическими?

283. Постройте левые и правые смежные классы группы S3 по подгруппе H e;(2,3) . Будет ли H нормальным делителем?

59

284. Докажите, что в группе S3 подгруппа A3 четных подстановок является нормальным делителем, а подгруппы H1 {e; (1,3)} , H2 {e; (1, 2)} нормальными делителями не являются. Постройте факторгруппу G / H , где G S3 , H A3 .

285.Разложите группу S4 в левые и правые смежные классы по подгруппе A4 всех четных подстановок и по подгруппе Клейна K4 (см. задачу 259). Покажите, что A4 и K4 являются нормальными делителями группы S4 .

286.Докажите, что факторгруппа S4 K4 изоморфна

группе S3 .

287.Найдите число классов сопряженных элементов в группах: а) S4 ; б) S5 ; в) S6 . Укажите мощности этих классов.

288.В группе S4 найдите класс сопряженности:

а) подстановки (1, 2)(3, 4) ;

б) подстановки (1, 2, 4) .

289.Разложите группы S3 , S4 в классы сопряженных элементов.

290.Найдите все решения уравнения Коши x 1ax b ,

где подстановки a,b S5 :

1)

a (1, 3, 4)(2)(5) , b (1, 5, 3)(2)(4) ;

2)

a (1, 2)(3, 4) , b (1,5)(2, 4) ;

3)

a (1, 4)(2,3,5) , b (1,3, 4)(2,5) ;

4)a (1,3)(4,5) , b (1,5)(2,3, 4) .

291.Покажите, что данные подстановки a и b являются сопряженными элементами группы S6 , найдите все решения

уравнения Коши x 1ax b , где

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

1

2

3

4

5

6

a

 

 

 

 

 

,

b

 

 

 

 

 

 

.

2

5

3

6

1

4

 

 

5

3

4

2

1

6

 

60

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]