Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lectures / Лекція 07. Типи алгебр.doc
Скачиваний:
120
Добавлен:
12.05.2015
Размер:
166.4 Кб
Скачать

Теорема 7.5. Нехай a0. Тоді

.

Доведення. Необхідність доведемо від супротивного. Нехай xy = 0. Тоді x0 та x0 = =0, звідки маємо, що y=0. Нехай y0, але з xy = 0 та 0y = 0 маємо x=0. Прийшли до протиріччя.

Доведемо достатність. 0 = (ab) + (-(ab)) = (ab) + (-(ac)) = (ab) + (a(-c)) = a(b + +(-c)), a(b+(-c)) = 0 та a0. Звідси маємо: b + (-c) = 0, тобто b=c. ►

Означення 7.9. Комутативне кільце з одиницею, яке не має дільників нуля, називається областю цільності.

Цілі числа Z;+, є областю цільності.

Означення 7.10. Поле – це множина М із двома бінарними операціями + та , в якій:

    1. (a+b)+c = a+(b+c)

додавання асоціативне;

    1. 0М а: а+0 = 0+а = а

існує нуль – нейтральний елемент відносно додавання;

    1. а  -а: а + (-а) = 0

існує обернений елемент для операції додавання;

    1. a+b = b+a

додавання комутативне, тобто поле - абелева група за додаванням;

    1. a(bc) = (ab)c

добуток асоціативне;

    1. a(b+c) = (ab) + (ac)

(a+b)c = (ac) + (bc)

добуток дистрибутивне відносно додавання зліва та справа;

    1. ab = ba

добуток комутативне;

    1. 1М: 1a = a1 = a

існує одиниця – нейтральний елемент відносно добутку;

    1. а0  а-1: а  а-1 = 1

існує обернений елемент для операції добутку.

Наприклад, R;+,-поле дійсних чисел, Q;+, - поле раціональних чисел.

Нехай E={0,1}. Визначимо операції +, : EEE наступним чином: 00 = 0, 01 = 0, 10 = 0, 11 = 1, 0+0 = 0, 0+1 = 1, 1+0 = 1, 1+1=0. Тоді E;+, є полем і називається двійковою арифметикою. Тут 0 – це нуль, 1 – це одиниця, -1 = 1, -0 = 0, 1-1 = 1, а 0-1 – не визначено.

Теорема 7.6. В полі виконуються наступні властивості:

    1. (-a) = a(-1)

    2. –(a+b) = (-a) + (-b)

    3. a0  (a-1)-1 = a

    4. ab = 0  a=0 або b=0.

Доведення.

    1. (a(-1)) + a = (a(-1)) + (a1) = a(-1 + 1) = a0 = 0.

    2. (a + b) + ((-a) + (-b)) = (a + b) + ((-b) + (-a)) = a + (b + (-b)) + (-a) = a + 0 + (-a) = =a + (-a) = 0.

    3. a-1 a = 1.

    4. Нехай ab = 0 і a0, тоді b = 1b = (a-1a) b = a-1  (ab) = a-10 = 0.

Нехай ab = 0 і b0, тоді a = 1a = (b-1b) a = b-1  (ba) = b-10 = 0. ►

Теорема 7.7. Якщо a0, то в полі єдиним чином розв’язується рівняння ax + b = 0, (розв’язок: x = -(a-1)  b).

Доведення. ax + b = 0  ax + b + (-b) = 0 + (-b)  ax + 0 = (-b)  ax = -b 

a-1  (a  x) = a-1  (-b)  (a-1  a)  x = -(a-1  b)  1  x = -(a-1  b)  x = -(a-1  b). ►

Підводячи підсумки цієї лекції, можна навести таблицю, яка містить всі наведені вище типи алгебр і деякі додаткові:

Тип алгебри

Перший закон

(адитивний)

Другий закон

(мультиплікативний)

Властивості

Елементи

Властивості

Елементи

Асоці-атив-ність

Кому-татив-ність

Нейт-раль-ний

Симет-ричний

Асоці-атив-ність

Кому-татив-ність

Нейт-раль-ний

Симет-ричний

Півгрупа

X

Абелева півгрупа

X

X

Моноїд

X

X

Абелева півгрупа з нулем

X

X

X

Група

X

X

X

Абелева група

X

X

X

X

Кільце

X

X

X

X

X

Абелеве кільце

X

X

X

X

X

X

Кільце з одиницею (унітарне кільце)

X

X

X

X

X

X

Абелеве кільце з одиницею

X

X

X

X

X

X

X

Тіло

X

X

X

X

X

X

X

Поле

X

X

X

X

X

X

X

X