设S为集合,函数f:S×S→S称为S上的二元运算
一元运算:定义:设S为集合,函数 f: S→S 称为S上的一元运算.
定义:设◦为S上的二元运算,
(1) 若对任意x,y∈S 有 x◦y=y◦x, 则称运算在S上满足交换律.
(2) 若对任意x,y,z∈S有 (x◦y)◦z=x◦(y◦z), 则称运算在S上满足结合律.
(3) 若对任意x∈S 有 x◦x=x, 则称运算在S上满足幂等律.
二元运算的性质:
定义:设◦和∗为S上两个不同的二元运算,
(1) 若对任意x,y,z∈S有 (x∗y)◦z=(x◦z)∗(y◦z),z◦(x∗y)=(z◦x)∗(z◦y), 则称◦运算对∗运
算满足分配律.
(2) 若◦和∗都可交换,且对任意x,y∈S有 x◦(x∗y)=x,x∗(x◦y)=x, 则称◦和∗运算满足
吸收律.
定义:设◦为S上的二元运算,
如果存在el (或er)∈S,使得对任意 x∈S 都有 el◦ x = x (或 x ◦ er = x),则称el (或er)是S中关于◦运算的左单位元(或右单位元). 若e∈S关于◦运算既是左单位元又是右单位元,则称e为S上关于◦运算的单位元. 单位元也叫做幺元.
如果存在θl (或θr)∈S,使得对任意 x∈S 都有 θl◦ x = θl (或 x ◦ θr = θr),则称θl (或θr)是S 中关于◦运算的左零元(或右零元). 若θ ∈S 关于◦运算既是左零元又是右零元,则称θ为S上关于运算◦的零元.
设◦为S上的二元运算, 令e为S中关于运算◦的单位元. 对于x∈S,如果存在yl(或yr)∈S使得 yl◦x=e(或x◦yr=e)则称yl(或 yr)是x的左逆元(或右逆元). 关于◦运算,若y∈S 既是 x 的左逆元又是 x 的右逆元,则称 y为x的逆元. 如果 x 的逆元存在,就称 x是可逆的.
定理:设◦为S上的二元运算,el和er分别为S中关于运算的左和右单位元,则el = er =e为S上关于◦运算的惟一的单位元
• 当 |S| >= 2,单位元与零元是不同的;
• 当 |S| = 1时,这个元素既是单位元也是零元.
设◦为S上可结合的二元运算, e为该运算的单位元, 对于x∈S 如果存在左逆元 yl 和右逆元 yr, 则有 yl = yr= y, 且 y是 x 的惟一的逆元.
• 对于可结合的二元运算,可逆元素 x 只有惟一的逆元,记作 x−1
代数系统的阶就是集合S的元素个数,代数系统中的运算都必须对S是封闭的
代数常数:集合S中对于运算规则来说,特殊的元素
平凡子代数:T=S 或 T=母代数系统的代数常数 分别是最大的子代数和最小的子代数
真子代数: T真包含于S时而且不等于代数系统中的代数常数,就是真子代数
同类型的代数系统:三个相同:1.代数系统中的运算个数 ,2.对应的运算元数相同, 3.代数系统常数相同,4,代数系统的运算性质相同
此时V1,V2,V3,就是同类型的代数系统
这个表中V1,和V2是代数运算性质相同,是同种代数系统,而V3不是同种的代数系统
同态分类:
如果f是单射,则称为单同态
如果f是满射,则称为满同态,这时称V2是V1的同态像,记作V1∼ V2
如果f是双射,则称为同构,也称代数系统V1同构于V2,记作V1 ≅ V2
如果V1 = V2,则称作自同态
同构的理解: 同构的本质,就是给集合中的每个元素都多了层包装。x1包装之后成了g(x1), x2 包装之后成了g(x2),以此类推。至于式5-1中,等式前是先运算之后再包装;等式右边是两个元素分别包装好之后,再做运算。
同构有自反性:
任何代数系统 , 有X ≅ X。
证: 因为有双射 IX:X→X, 任取x1 ,x2∈X,有 IX(x1 ∘ x2)= x1 ∘ x2=IX(x1) ∘ IX(x2) 所以 X ≅ X。
.同构有对称性:
任何代数系统 , 如果有X ≅ Y 则必有Y ≅ X。
同构有传递性:
任何代数系统 , 如果有X ≅ Y 和 Y ≅ Z,则必有 X ≅ Z 。