本文主要是介绍【抽代复习笔记】22-群(十六):模n的剩余类加群,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
例3:证明,群(Z,+)为循环群(即:全体整数集Z关于数的加法作成循环群)。
证:1是整数,所以1∈Z;
①当n = 0时,1^n = 1^0 = 0(0个1相加,结果是0);
②当n>0时,n = 1+1+...+1(n个1相加) = 1^n;
③当n<0时,n = (-1)+(-1)+...+(-1)(-n个-1相加) = 1^(-1) + 1^(-1) + ... +1^(-1) = [1^(-1)]^(-n) = 1^n = (-1)^(-n)。
综上,对任意的n∈Z,都有1^n = n,所以(Z,+)是一个循环群,其一个生成元为1;同理可证-1也是其一个生成元。
例4:在模5的剩余类集合Z5上定义:对于任意的[a],[b]∈Z5,有[a]+[b] = [a+b],则证(Z5,+)是一个循环群。([a]表示被5整除后余数为a的数的集合)
证:(1)先证(Z5,+)是一个群:
①对任意的[a],[b]∈Z5,都有[a]+[b] = [a+b]∈Z5,所以满足了群公理的第一条封闭性;
②对任意的[a],[b],[c]∈Z5,有([a]+[b])+[c] = [a+b]+[c] = [a+b+c],[a]+([b]+[c]) = [a]+[b+c] = [a+b+c],所以([a]+[b])+[c] = [a]+([b]+[c]),因此适合结合律,即满足了群公理的第二条结合律;
③对于[0]∈Z5以及任意的[a]∈Z5,都有[0]+[a] = [0+a] = [a],因此[0]是Z5中的单位元,因此也满足了群公理的第四条;
④对于任意的[a]∈Z5,都有[-a]∈Z5,使得[a]+[-a] = [a-a] = [0],所以[a]与[-a]互为逆元,因此也满足了群公理的第五条。
综上,根据群的第二判定定理,我们可以判断(Z5,+)是一个群。
(2)下证(Z5,+)是一个循环群:
对于[1]∈Z5,以及任意的[a]∈Z5,
①当a = 0时,[a] = [1]^0 = [0](0个[0]相加,结果是0);
②当a>0时,[a] = [1]+[1]+...+[1] = [1]^a;
③当a<0时,[a] = [-1]+[-1]+...+[-1](-a个[-1]相加) = [-1]^(-a) = [1^(-1)]^(-a) = [1]^a.
综上,对任意的[a]∈Z5,都有[a] = [1]^a。
所以(Z5,+)是一个循环群,其一个生成元为[1]。
同理可证,[2],[3],[4]也是(Z5,+)的生成元(因为[2]+[2]+[2] = [2]^3 = [6] = [1],[3]+[3] = [3]^2 = [6] = [1],[4]+[4]+[4]+[4] = [4]^4 = [16] = [1])。
将上述例子中的5换成n,我们将(Zn,+)称为“模n的剩余类加群”。
(待续……)
这篇关于【抽代复习笔记】22-群(十六):模n的剩余类加群的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!