תרגול 1
Transcription
תרגול 1
אלגברה מתקדמת חוברת תירגולים מתרגלת :גב' שירה גילת אתר הקורס.algebra.asaf.rinot.com : מייל.shira.gilat@live.biu.ac.il : ספר הקורס :יהונתן גולן ,עיונים באלגברה מודרנית. כתיבה ועריכה מאת שי ידרמן תרגול :1 הגדרות יסודיות: הגדרה: חבורה היא מונואיד שבה כל איבר הוא הפיך. דוגמא: לפעולה שהיא לא אסוציאטיבית ,נבנה לוח כפל (לא באמת פעולת כפל ,פשוט נשתמש במונח בתור שם גנרי) A a, b .כגון: b b a * a b b a b נשים לב כי הפעולה סגורה/מוגדרת .אין אסוציאטיביות שכן מצד אחד מתקיים a * b * b b * b a :אך מצד שני a * b * b a * a b :וברור. a b : דוגמא: המבנה , היא סגורה ואסוציאטיבית .היחידה היא 0וההופכי של nהוא . n לכן קיבלנו חבורה. הגדרה: פעולה * היא קומוטטיבית (חילופיות) אם a * b b * a :כאשר. a, b A : הגדרה: אגודה עם פעולה קומוטטיבית נקראת אבלית. דוגמא: המבנה , :הוא בעל יחידון , 1אבל אין כאן לכל אחד איבר הפיך ולכן לא מדובר בחבורה .לכן מדובר במונואיד אבלי. באופן דומה נוכל לדבר על . , , דוגמא: מטריצה ריבועית בגודל nבשדה Fתסומן באופן הבא. M n F : המבנה M n F , :הוא חבורה אבלית והיחידה שלה היא מטריצת האפס. המבנה M n F , :הוא מונואיד לא אבלי אבל עם מטריצת יחידה . I n 1 חבורת השאריות: עבור n N , a, b Zנסמן a b mod n :אםn a b : כלומר קיים k Zכך ש . a b kn נסמן ב i -את קבוצת כל המספרים השקולים ל . i - למשל עבור n 5נקבל. 1 ..., 9, 4,1,6,11,... : נסמן , Zn 0 , 1 ,..., n 1 :יש לנו סה"כ nאיברים בקבוצה זו. אפשר להגדיר על Z nסכום וכפל מודולו . a b ab , a b a b : n וזה מוגדר היטב (ואפילו חבורה). טענה: המבנה Z n , הוא חבורה אבלית. הוכחה: א .לעניין מוגדרות :נניח שזה מוגדר היטב (צריך להוכיח אבל לא נעשה כאן). ב .לגבי אסוציאטיביות (סכום הוא אסוציאטיבי כאן) – יש לנו אסוציאטיביות מאסוציאטיביות של השלמים. i j k i j k : ג .איבר אדיש/יחידה :היחידה היא . 0 ד .הופכי a n a 0 :שכן. n a a : ה .לגבי כפל Z n , :הוא מונואיד .אם nמספר ראשוני ,אז זו חבורה. תרגיל: תהי Xקבוצה ונסמן p X קבוצת כל תתי הקבוצות של . X (דוגמא X 1, 2,3 :נקבל.) p X , X , 1 , 2 , 3 , 1, 2 , 1,3 , 2,3 : הוכח ש - p X ,מונואיד. פתרון: .1סגירות (חיתוך של תתי קבוצות הוא תת קבוצה) מתקיים (ראינו בהרצאה). .2אסוציאטיבית – כנ"ל. .3אדיש הוא כל הקבוצה. A X A , A X , A p X : .4קומוטטיביות . A B B A 2