答:设环R没有左零因子,如果有ab?ac,则有
ab?ac?a(b?c)?0,
当a?0时,由于R没有左零因子,得b?c?0,即b?c,R中关于乘法左消去律成立。
反之,若在R中关于乘法左消去律成立,如果a?0,有ab?0,即
a?b?0?a?0,左消去a得b?0,即R中非零元均不是左零因子,故R为
无零因子。
11、若I1,I2是R的两个理想,则
I1?I2??x1?x2x1?I1,x2?I2?也是R的一个理想。 答:?x,y?I1?I2,?r?R,则有
x?x1?x2,y?y1?y2,(x1,y1?I1;x2,y2?I2),从而 x?y?(x1?y1)?(x2?y2)?I1?I2; rx?r(x1?x2)?rx1?rx2?I1?I2; xr?(x1?x2)r?x1r?x2r?I1?I2。 所以,I1?I2是R的一个理想。
),(132)},H?{(1),(12)},则H是G的一个子12、设G?S3?{(1),(12),(13),(23),(123群,写出G关于H的所有左陪集的分解. 答案:(1)H?(12)H?H,
(13)H?{(13),(123)}?(123)H, (23)H?{(23),(132)}?(132)H,
11
因而,G关于H的左陪集的分解为.
G?H?(13)H?(23)H
13、在Q中的代数运算?是否满足结合率和交换率?
a?b?b2
2222a?1,b?2,c?3,????1?2?3?2?3?3?91?2?3?1?3?9?81 答:取则,22又1?2?2?4,2?1?1?1。
所以,Q的代数运算?既不满足结合率,又不满足交换率。
14、设G?S3???1?,?12?,?13?,?23?,?123?,?132??,H???1?,?12??,求G关于子群H的右陪集分解。
答:H?1??H(12)???1?,?12??,
H?13??H(132)???13?,?132??, H?23??H(123)???23?,?123??。 因而,G关于子群H的右陪集分解为 G?H?H?13??H(23)。
15、设S是有单位元e的半群,a?S,若a有左逆元a1,又有右逆元a2,则a是可逆元,且a1?a2是a的唯一的逆元。
答:证明由条件知,a1a?e,aa2?e,则有a2?ea2??a1a?a2?a1?aa2??a1e?a1, 若b,c都是a的逆元,同理有b?be?b?ac???ba?c?ec?c 故a有唯一的逆元。
16、设R是环,则?a,b?R,有(?a)b?a(?b)??(ab)。
12
答:由(?a)b?ab?(?a?a)b?0?b?0,得
?(ab)?(?a)b,
同理,由a(?b)?ab?a(?b?b)?a?0?0,得
?(ab)?a(?b)。
?117、设H是G的子群,若对于?a?G,?h?H,有aha?H,则H是G的不
变子群。
?1答:任取定a?G,对于?ah?aH,由于aha?H,则存在h1?H,使得
aha?1?h1?ah?h1a?Ha?aH?Ha;
?1?1?1?1?ha?Ha,由于aha?ah(a)?H,故存在h2?H,使得
a?1ha?h2?ha?ah2?aH?Ha?aH。
因此,对于?a?G,有aH?Ha。故H是G的不变子群。
?a,b?G,18、如果G是半群,则G是群的充分必要条件是:方程ax?b和ya?b在G中有解。
?1?1?1ab,ba?G,分别代G?a?GGa答:必要性。因是群,则在中有逆元,则
入方程ax?b和ya?b,有
aa?1b?aa?1b?eb?b,ba?1a?ba?1a?be?b,
?1?1ab,ba即分别为方程ax?b和ya?b的解。
????????充分性。因G是半群,则是非空集合,取定a?G,则方程ya?a在G中有解e,即存在G中的元素e,使得ea?a。
下证e是G的左单位元。?a,b?G,方程ax?b和在G中有解c,即ac?b, 于是eb?e?ac???ea?c?ac?b,则e是G的一个左单位元。
13
'''又?a?G,方程ya?e在G中有解a,即aa?e,得a是a的一个左逆元。从而
得G中的每一个元素a都有左逆元。故G是群。
19、证明R为无零因子环的充分必要条件是在环R中关于乘法右消去律成立。 答:设环R没有左零因子,则也无右左零因子。于是由ba?ca,得
ba?ca?(b?c)a,
当a?0时,由于R没有右零因子,得b?c?0,即b?c,R中关于乘法右消去律成立。
反之,若在R中关于乘法右消去律成立,如果a?0,有ba?0,即
b?a?0?0?a,右消去a得b?0,即R中非零元均不是右零因子,故R为
无零因子。
20、设R为交换环,a?R,Ia??x?Rax?0?,证明:Ia是R的理想。 答:(1)?a,b?Ia,则ax?0,bx?0,从而ax?bx?0,(a?b)x?0 即a?b?Ia。
(2)?a?Ia,?r?R,有ax?0,由于R为交换环,从而rax?r0?axr?0r?0,即ar,ra?Ia。 因此Ia是R的理想。
21、G=(z,+),对G规定结合法“?”
a?b?a?b?2 证明 (G,?)是一个群。
证明:\?\为G的一个二元运算显然,设a,b,c是G中任意三个元,
(a?b)?c?(a?b?2)?c?(a?b?2?c)?2
14
=a?(b?2?c)?2?a?(b?c?2)?a?(b?c)。G中结合法\?\满足结合律。 又2?G 的逆元。
所以(G,?)是一个群。
22、设G是非Abel群,证明存在非单位元a,b,a≠b使ab=ba。
证:利用元素和它的逆可交换,或元素和它的幂可交换。但要求元素和它的逆(幂)不等。由于G是非Abel群,必有阶数大于2的元素a,因而a≠a-1,取b= a-1,则ab=ba。
,易知2是(G,?)的单位元。?a?G,直接验算得4?a是a在(G,?)中
23、设H≤G,a,b∈G,证明以下命题等价: (1)a-1b∈H,(2)b∈aH,(3)aH=bH,(4)aH∩bH≠?。 证本题主要熟悉陪集性质。用循环证法。
(1)=>(2):a-1b∈H => a-1b=h => b=ah => b∈aH。 (2)=>(3):b∈aH => bh∈aH => bH 属于aH,另一方面,
b∈aH => b=ah => a=bh-1 => aH属于 bH,综上得aH=bH。
(3)=>(4):aH=bH 显然有aH∩bH≠?。
(4)=>(1):aH∩bH≠? => 存在 h1,h2∈H 使 ah1=bh2 => a-1b= h1h2-1=> a-1b∈H 。
24、叙述群的定义。
15
答:封闭律、结合律、有单位元、每元有逆元。
25、列出2个群的实例,其中一个是有限群,另一个是无限群。 答:加群Zn与Z。
26、整数环的商域(分式域)是什么域? 答:有理数域。
27、证明有理数域不包含真子域。
答案:有理数域Q的任何子域F一定含单位元1,因此F包含整数环Z,而一个域含整数环Z则必含Z的分式域Q,因此F=Q
16