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

Алгебраические структуры с двумя бинарными операциями. Учебное пособие. Специальность 050201.65 – «Математика» с дополнительной специальностью «Информ

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
841 Кб
Скачать

25.

K R2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac bc,ad bd ;

 

H a,5k b | a,b Q, k Z .

 

26.

K Z, a b a b 1, a b ab a b;

H 2Z 1.

27.K Q2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac,bd ;

2 2

H2m k,2n l | k,l Z, n,m N .

28.K R3 , a,b,c u,v,w a u,b v,c w ,

a,b,c u,v,w au,bw,cu bw ;

H0,0,c |c Z .

29.K Z2 ,

a,b c,d a c,b d , a,b c,d 2ac 3bd,2ad 2bc ;

Ha,b Z2 |b 3 .

30.K Q, a b a b 2, a b ab 2a 2b 2;

H 4k 2| k Z .

II.Докажите, что множество F является полем с операциями и . Про-

верьте, будет ли Н подполем поля К.

1.

F Q,

– сложение чисел, a b 3ab;

H 3k l | k,l Z .

2.

F Q,

– сложение чисел, a b 2ab;

 

 

 

k

 

 

 

 

H

 

 

 

| k Z,n N 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

3.F Q2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 11bd,ad bc ;

H a,0 | a Q .

4. F R, – сложение чисел, a b

 

ab; H c d

 

| c,d Q .

2

2

5.F a b7 | a,b Q , и – сложение и умножение чисел.

H a b7 | a,b Z .

6.F a b11| a,b Q , и – сложение и умножение чисел.

H a b11| a Z, b 2Z .

51

7.F a bi | a,b Q , и – сложение и умножение чисел.

H a bi| a Q, b Z .

8.F R2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 13bd,ad bc ;

H a,0 | a R .

9.F R2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 5bd,ad bc ;

H a,b | a 2Z 1, b 2Z .

a

b

 

10.F

 

| a,b R , и – сложение и умножение матриц.

 

b

 

 

 

a

a H 0

a 11.F b

2k H 0

0

 

 

 

.

 

 

| a Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

, и – сложение и умножение матриц.

 

| a,b Q

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

| k Z .

 

2

k

 

 

 

 

 

 

 

12.F Q2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 5bd,ad bc ;

H a,b | a,b Z .

13.F Q2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 3bd,ad bc ;

H a,b | a,b 2Z .

14.F Q2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 7bd,ad bc ;

H a,b |a,b Z, a 3, b 3 .

15.F Q2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 11bd,ad bc ;

H a,b |a,b Z, a 5, b 5 .

a 16.F b

a H a

2b

 

 

, и – сложение и умножение матриц.

 

| a,b R

 

a

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

.

 

 

| a R

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

52

a 17.F

3b

a H 3a

b

 

 

, и – сложение и умножение матриц.

 

| a,b R

 

a

 

 

 

 

 

 

 

a

 

.

 

 

| a Q

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

a

b

 

18.F

 

| a,b Q , и – сложение и умножение матриц.

 

5b

 

 

 

a

a H 5 2k

2k a |

a Q, k Z .

a

7b

19.F

|

 

 

b

a

a

7b

H

|

 

 

b

a

a,b Q , и – сложение и умножение матриц.

a Z .

a 20.F

11b

a H 11b

b

 

, и – сложение и умножение матриц.

| a,b R

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

b

 

 

 

.

| a 2Z 1, b 2Z

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

21.F R2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 2bd,ad bc ;

H a,b | a,b Q .

22.F Q2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 3bd,ad bc ;

H a,0 | a Z .

23.F C, – сложение чисел, a b iab;

H c di |c,d Q .

24.F Q2 , a,b c,d a c,b d , a,b c,d ac 7bd,ad bc ;

H a,b | a,b Z .

a

 

 

4a

 

 

 

 

25.F

 

 

 

|

a Q , и – сложение и умножение матриц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

4a

 

 

 

 

2

k

l

2

k 2

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|k,l Z .

H

 

k

 

 

 

k

 

 

 

2

l

2

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53

 

3a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.F

 

 

 

 

 

 

 

| a R , и – сложение и умножение матриц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

| a c d

 

2,c,d Q .

 

 

 

3a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.F

 

a

a

| a Q , и – сложение и умножение матриц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

a

 

a

 

| a 4

l,k,l Z .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5a

 

 

 

5a

 

 

 

 

 

28.F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| a Q , и – сложение и умножение матриц.

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5a

5a

 

 

k

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| a

 

,k Z,n N 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

29.F

a

a

Ha

a 30.F a

a

 

 

 

 

 

 

3

 

 

| a R , и

a

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

3

| a Q .

 

a

 

 

 

 

 

 

3

 

 

a

 

, и

 

| a R

 

 

 

 

a

 

 

– сложение и умножение матриц.

– сложение и умножение матриц.

a

a

 

H

| a Q .

 

 

 

a

a

54

2.3. Индивидуальные задания для студентов

 

Вариант 1

 

 

 

1. Докажите, что структура K, , , где

a

b

 

K

|a,b Z , является

 

 

 

 

 

b

a

кольцом. Выясните, будет ли это кольцо коммутативным, имеет ли оно делители нуля и единичный элемент. Найдите множество обратимых элементов кольца. Является ли K, , полем?

2. Делится ли элемент α на элемент β в кольце K, , (см. задание 1), если:

5

5

1

2

3

4

2

3

а) α

 

 

 

, β

 

 

 

; б) α

 

 

 

, β

 

 

?

 

5

5

 

 

2

1

 

 

4

3

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b

 

3. Докажите, что подмножество I

 

| a,b 2Z K образует идеал

 

b

 

 

 

a

кольца K, , (см. задание 1). Будут ли сравнимы по этому идеалу эле-

менты α и β, если:

1

5

4

3

3

1

7

1

а) α

 

 

,

β

 

 

; б)

α

 

,

β

 

 

? Приведите

 

5

1

 

 

3

4

 

 

1

 

 

1

7

 

 

 

 

 

 

3

 

 

пример пары элементов данного кольца, сравнимых по идеалу I.

4.Постройте факторкольцо кольца K, , по идеалу I (см. задание 3). Со-

ставьте таблицы сложения и умножения элементов этого факторкольца. Найдите делители нуля и обратимые элементы факторкольца.

5.Даны два кольца: K, , (см. задание 1) и Z i , , . Задано соответст-

вие φ между элементами этих колец следующим образом: для любого эле-

 

a

b

положим φ α a bi Z i . Определите, будет ли

мента α

 

K

 

b

 

 

 

a

 

данное соответствие

φ гомоморфизмом кольца

K, , в кольцо

Z i , , . Если да, то найдите ядро гомоморфизма.

 

Вариант 2

 

 

 

1. Докажите, что структура

K, , , где

K a,b |a,b Z ,

a c,

и a,b c,d a c,b d ,

 

a,b c,d

 

b d

 

 

 

55

a,b c,d ac,bd , является кольцом. Выясните, будет ли это кольцо коммутативным, имеет ли оно делители нуля и единичный элемент. Найдите множество обратимых элементов кольца. Является ли K, , полем?

2. Делится ли элемент α на элемент β в кольце K, , (см. задание 1), ес-

ли: а) α 10, 3 , β 2,3 ; б) α 6, 5 , β 3,2 ?

3. Докажите, что подмножество I a,b |a,b 2Z K образует идеал кольца

K, , (см. задание 1). Будут ли сравнимы по этому идеалу элементы α

иβ, если:

а) α 15, 6 , β 7,4 ; б) α 3,8 , β 2, 7 ? Приведите пример пары

элементов данного кольца, несравнимых по идеалу I.

4.Постройте факторкольцо кольца K, , по идеалу I (см. задание 3). Со-

ставьте таблицы сложения и умножения элементов этого факторкольца. Найдите: делители нуля и обратимые элементы факторкольца; для каждого элемента факторкольца противоположный элемент.

5.Даны два кольца: K, , (см. задание 1) и Z, , . Задано соответст-

вие φ между элементами этих колец следующим образом: для любого элемента α a,b K положим φ α a Z. Определите, будет ли данное со-

 

ответствие φ гомоморфизмом кольца

K, , в кольцо Z, , . Если

 

да, то найдите ядро гомоморфизма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K a b

 

 

 

| a,b Z является

1.

Докажите,

что

структура

K, , ,

где

 

 

 

 

2

 

кольцом. Выясните, будет ли это кольцо коммутативным, имеет ли оно де-

 

лители нуля и единичный элемент. Найдите множество обратимых элемен-

 

тов кольца. Является ли K, , полем?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Делится ли элемент α на элемент β в кольце K, , (см. задание 1), если:

 

а) α 16 17

 

, β 5

 

; б) α 12 3

 

 

 

, β 5 2

 

 

?

 

 

 

 

 

2

2

2

2

 

 

 

 

3.

Докажите,

что

подмножество

I a b

 

| a,b 3Z K

образует идеал

2

 

кольца K, ,

 

(см. задание 1). Будут ли сравнимы по этому идеалу эле-

 

менты α

и β,

если: а)

α 6 7

 

 

,

 

 

 

β 2 5

 

;

б)

α 11 2

 

,

 

 

2

 

 

 

2

2

 

β 1 4

 

? Приведите пример пары элементов данного кольца, сравни-

 

2

 

мых по идеалу I.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Постройте факторкольцо кольца K, ,

по идеалу I (см. задание 3). Со-

 

ставьте таблицы

сложения

и

умножения

элементов этого

факторкольца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдите: делители нуля и обратимые элементы факторкольца; для каждого элемента факторкольца противоположный элемент.

5. Даны

два

кольца:

K, , (см.

задание

1)

и

M, , , где

a

b

 

 

 

 

 

 

M

 

|a,b Z . Задано соответствие φ между элементами этих ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2b

a

 

 

 

 

 

лец следующим образом: для любого элемента

α a b

 

K положим

2

a

b

 

 

 

 

 

 

φ α

 

M . Определите, будет ли данное соответствие φ гомомор-

 

2b

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

физмом кольца K, , в кольцо M, , . Если да, то найдите ядро го-

моморфизма.

 

 

 

 

 

 

Вариант 4

 

 

 

 

 

 

 

1. Докажите, что структура K, , ,

a

b

 

 

где K

 

|a,b Z , является

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

a

 

кольцом. Выясните, будет ли это кольцо коммутативным, имеет ли оно делители нуля и единичный элемент. Найдите множество обратимых элементов кольца. Является ли K, , полем?

2. Делится ли элемент α на элемент β в кольце K, , (см. задание 1), ес-

 

 

2

7

4

1

 

5 2

3

2

 

ли: а) α

 

,

β

 

 

; б) α

 

, β

 

?

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

2

 

 

 

7 2

1

 

 

2 5

 

3

3.

Докажите,

что подмножество

 

a

b

 

 

 

I

|a,b 2Z K образует идеал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

a

 

 

 

кольца K, , (см. задание 1). Будут ли сравнимы по этому идеалу эле-

 

менты α и β, если:

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

7

12

 

3 4

б)

1

15

5

6

α

,

β

;

α

,

β

 

? Приведите

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

12

7

 

4 3

 

 

15

1

 

5

пример пары элементов данного кольца, несравнимых по идеалу I.

4.Постройте факторкольцо кольца K, , по идеалу I (см. задание 3). Со-

ставьте таблицы сложения и умножения элементов этого факторкольца. Пользуясь таблицами, найдите делители нуля и множество обратимых элементов факторкольца.

5.Даны два кольца: K, , (см. задание 1) и Z, , . Задано соответст-

вие φ между элементами этих колец следующим образом: для любого

57

a

b

будет ли

элемента α

K положим φ α a b Z. Определите,

 

 

 

b

a

 

данное соответствие φ гомоморфизмом кольца K, ,

в кольцо

Z, , . Если да, то найдите ядро гомоморфизма.

 

Вариант 5

1.Докажите, что структура K, , , где K a bi2 | a,b Z является кольцом. Выясните, будет ли это кольцо коммутативным, имеет ли оно делители нуля и единичный элемент. Найдите множество обратимых элементов кольца. Является ли K, , полем?

2.Делится ли элемент α на элемент β в кольце K, , (см. задание 1), ес-

ли: а) α 3 5i2 , β 1 2i2 ; б) α 12 11i2, β 3 i2 ?

3.Докажите, что подмножество I a bi2 | a,b 2Z K образует идеал кольца K, , (см. задание 1). Будут ли сравнимы по этому идеалу эле-

менты α и β, если: а) α 5 4i 2,

β 3 2i 2 ; б)

α 11 3i 2 ,

β 6 4i2? Приведите пример пары элементов данного кольца, сравни-

мых по идеалу I.

4.Постройте факторкольцо кольца K, , по идеалу I (см. задание 3). Со-

ставьте таблицы сложения и умножения элементов этого факторкольца.

Пользуясь таблицами, для каждого элемента факторкольца найдите противоположный элемент. Определите делители нуля и обратимые элементы факторкольца.

5. Даны

два

кольца:

K, , (см. задание 1) и

M, , , где

a

2b

 

 

M

 

|a,b Z . Задано соответствие φ между элементами этих

 

b

 

 

 

 

a

 

колец следующим образом: для любого элемента α a bi

2 K поло-

 

a

2b

 

жим φ α

 

M . Определите, будет ли данное соответствие

 

b

 

 

 

a

 

гомоморфизмом кольца K, , в кольцо M, , . Если да, то найдите ядро гомоморфизма.

58

Вариант 6

 

1. Докажите, что структура K, , ,

где K a,b |a,b Z и для

a c,

α,β K, α a,b , β c,d , α β

и α β a c,b d ,

b d

α β ac 2bd,ad bc , является кольцом. Выясните, будет ли это кольцо коммутативным, имеет ли оно делители нуля и единичный элемент. Найдите множество обратимых элементов кольца. Является ли K, , полем?

2.Делится ли элемент α на элемент β в кольце K, , (см. задание 1),

если: а) α 25, 1 , β 3,7 ; б) α 4, 17 , β 1,3 ?

3. Докажите, что подмножество I a,b | a,b 3Z K образует идеал кольца K, , (см. задание 1). Будут ли сравнимы по этому идеалу

элементы α и β, если:

а) α 11, 7 , β 13,2 ; б) α 3,5 , β 7, 4 ? Приведите пример па-

ры элементов данного кольца, несравнимых по идеалу I.

4.Постройте факторкольцо кольца K, , по идеалу I (см. задание 3).

Составьте таблицы сложения и умножения элементов этого факторкольца. Найдите: делители нуля и обратимые элементы факторкольца; для каждого элемента факторкольца противоположный элемент.

5.Даны два кольца: K, , (см. задание 1) и Z, , . Задано соответ-

ствие φ между элементами этих колец следующим образом: для любого элемента α a,b K положим φ α a Z. Определите, будет ли данное

соответствие φ гомоморфизмом кольца K, , в кольцо Z, , . Ес-

ли да, то найдите ядро гомоморфизма.

Вариант 7

 

 

 

 

 

1. Докажите, что структура K, , , где

a

0

 

 

K

 

 

| a,b Z , является

 

 

0

b

 

 

 

 

 

кольцом. Выясните, будет ли это кольцо областью целостности. Найдите множество обратимых элементов кольца. Является ли K, , полем?

2. Делится ли элемент α на элемент β в кольце K, , (см. задание 1), ес-

9

0

3

0

15

0

4

0

ли: а) α

 

 

 

, β

 

 

 

; б) α

 

 

 

, β

 

 

?

 

0

12

 

 

0

4

 

 

0

6

 

 

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

a

0

 

 

3. Докажите, что подмножество I

 

 

| a,b 3Z K образует идеал

 

0

b

 

 

 

 

кольца K, , (см. задание 1). Будут ли сравнимы по этому идеалу эле-

менты α и β, если:

17

0

4

0

11

0

5

0

а) α

 

 

 

, β

 

 

 

; б) α

 

 

 

, β

 

 

? Постройте пример

 

0

5

 

 

0

4

 

 

0

3

 

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пары элементов данного кольца, несравнимых по идеалу I.

4.Постройте факторкольцо кольца K, , по идеалу I (см. задание 3). Со-

ставьте таблицы сложения и умножения элементов этого факторкольца. Пользуясь таблицами, найдите противоположные элементы для элементов факторкольца; делители нуля и множество обратимых элементов.

5.Даны два кольца: K, , (см. задание 1) и Z, , . Зададим соответ-

ствие φ между элементами этих колец следующим образом: для любого

a

0

 

 

элемента α

K положим φ α a Z. Определите, будет ли дан-

 

 

 

 

0

b

 

 

ное соответствие φ гомоморфизмом кольца K, ,

в кольцо Z, , .

Если да, то найдите ядро гомоморфизма.

 

Вариант 8

 

K, , , где

K a,b |a,b Z ,

1. Докажите, что

структура

a c,

 

 

a,b c,d

и a,b c,d a c,b d ,

 

b d

 

 

a,b c,d ac 3bd,ad bc ,

является кольцом. Выясните, будет ли это

кольцо коммутативным, имеет ли оно делители нуля и единичный элемент. Найдите множество обратимых элементов кольца. Является ли K, ,

полем?

 

2.

Делится ли элемент α на элемент β в кольце K, , (см. задание 1),

 

если: а) α 39, 1 , β 3,7 ; б)

α 15, 2 , β 3, 1 ?

3.

Докажите, что подмножество

I a,b |a,b 2Z K образует идеал

кольца K, , (см. задание 1). Будут ли сравнимы по этому идеалу элементы α и β, если:

а) α 17, 3 , β 14,9 ; б) α 16,5 , β 2,7 ? Постройте пример пары элементов данного кольца, сравнимых по идеалу I.

60

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]