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群、環、域的概念

代數:集合+運算

組成元素

  1. 集合
  2. 二元運算:“+”“·”封閉性
  3. 單位元identity element:單位元與其他元素結合,不改變元素
  4. 逆元素inverse element
  5. 結合律 associative property (a ∗ b) ∗ c = a ∗ (b ∗ c).
  6. 交換律 commutative property a ∗ b = b ∗ a.

群:代數結構(R, *)

原群

只滿足封閉性

半群(Semigroup)

滿足結合律(ab)c=a(bc)的原群

么半群(monoid)

滿足結合律和存在單位元

群(group)

  • 封閉性
  • 結合律
  • 單位元
  • 逆元

阿貝爾群(Abelian)

在群的基礎上滿足交換律:a * b = b * a

環:代數結構(R, +, ·)

在阿貝爾群的基礎上,新增一種二元運算·。

環公理:

  1. (R,+)是阿貝爾群
  2. (R,·)是么半群
  3. 乘法對加法滿足分配律:
    a ⋅ (b + c) = (a ⋅ b) + (a ⋅ c)
    (b + c) ⋅ a = (b ⋅ a) + (c ⋅ a)

域:代數結構(R,+,·,/(除零外,有逆元))

域(Field)在交換環的基礎上,還增加了二元運算除法,要求元素(除零以外)可以作除法運算,即每個非零的元素都要有乘法逆元。
有理數、實數、複數可以形成域.

域公理

  1. 滿足環:
    1) (R,+)是阿貝爾群:加法封閉、結合律、么元、逆元、交換律
    2)(R,·)是么半群:乘法封閉、結合律、么元
    3)乘法對加法滿足分配律
  2. 乘法除0外有逆元
  3. 乘法滿足交換律

Reference:群環域