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2 | 2 | title: 环论(杂) |
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5 | | -## rings and fields |
6 | | - |
7 | | -- ring: |
8 | | - |
9 | | -- 加法交换群 |
10 | | -- 乘法半群 |
11 | | -- 乘法对加法有分配律。 |
12 | | - |
13 | | -- 环同态:$\phi(a+b)=\phi(a)+\phi(b), \phi(ab)=\phi(a)\phi(b)$ |
14 | | - |
15 | | -如果没有额外的说明,$R$ 表示环,$0$ 是 $R$ 的加法单位元 |
16 | | - |
17 | | -- 交换环:环中乘法有交换律 |
| 5 | +## 前置 |
18 | 6 |
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19 | | -- 整环:非零、有乘法单位元、无零因子、交换环 |
| 7 | +- [[朴素集合论/初等数论]] |
20 | 8 |
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21 | | -- 除环:非零、有乘法单位元,每一个非 0 元素都有乘法逆元 |
22 | | - |
23 | | -- field:交换除环 |
24 | | - |
25 | | -- 环的特征(charactristic): 对于环 $R$,如果存在一个最小的正整数 $n$,使得对于所有 $a \in R$,都有 $na = 0$,则称 $n$ 为环 $R$ 的特征。如果不存在这样的正整数 $n$,则称环 $R$ 的特征为 0。 |
26 | | - |
27 | | -- 有序环:一个环 $R$,一个 $R$ 的非空子集 $P$,满足 |
28 | | - |
29 | | -- $a,b\in P,a+b\in P,ab\in P$ |
30 | | -- $a\in p,a=0,-a\in P$有且只有一个成立。 |
| 9 | +## rings and fields |
31 | 10 |
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32 | | -1. $0a=a0=0$ |
33 | | -2. $a(-b)=(-a)b=-ab, (-a)(-b)=ab$ |
34 | | -3. 一个环的加法单位元等于乘法单位元$\Longleftrightarrow$ $R={0}$ |
35 | | -4. 环同构是等价关系 |
36 | | -5. $R$ 的所有有乘法逆元的元素构成一个群 |
37 | | -6. 环有乘法交换律等价于环有平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$ |
38 | | -7. 给一个交换群,对群中的所有元素规定乘法$ab=0$,那么这个交换群和新规定的乘法构成一个环 |
39 | | -8. 环中的乘法逆元是唯一的 |
40 | | -9. 子环的交是子环,子域的交是子域 |
41 | | -10. 环的乘法单位元不一定等于子环的乘法单位元,域中的乘法单位元等于子域中的乘法单位元。 |
42 | | -11. 子环的等价定义:对与所有的$a,b\in S$,有$(a-b) \in S; ab \in S$ |
43 | | -12. 线性方程组的解$\{x\in R|ax=0\}$是一个 R 的子环 |
44 | | -13. 加法群+非 0 元素构成乘法群+乘法对加法有分配律 $\Longrightarrow$ 除环 |
45 | | -14. 如果一个环有幂等律$a^2=a$(将这个环称为 Boolean ring),那么这个环是交换环 |
46 | | -15. 一个集合上的幂集+对称差(加法)+交(乘法)$\Longrightarrow$ Boolean ring |
47 | | -16. $x$ 是$Z_n$中的零因子$\Longleftrightarrow$x 与 n 不互素. |
48 | | -17. $Z_p$是无零因子环 |
49 | | -18. 环无零因子$\Longleftrightarrow$环有(乘法)消去律。 |
50 | | -19. 域是整环 |
51 | | -20. 有限整环是域 |
52 | | -21. $Z_p$是域 |
53 | | -22. 一个非零环的特征只看乘法单位元就行。 |
54 | | -23. 除环只有 0 和 1 两个幂等元 |
55 | | -24. 整环的交是整环 |
56 | | -25. 有限非零无零因子环是除环 |
57 | | -26. 整环和除环的幂等元只有 0 和 1,即 1 是整环和除环的唯一非零幂等元。因此整环和除环的乘法单位元等于子结构的乘法单位元 |
58 | | -27. 整环的特征等于子结构的特征,除环的特征等于子结构的特征。 |
59 | | -28. 整环的特征是 0 或素数 |
60 | | -29. 费马小定理:$a\in Z$,p is prime not dividing a, then $a^{p-1} \equiv 1 \mod p$. |
61 | | -30. $a^p \equiv a \mod p$, if p is prime |
62 | | -31. Euler's Theorem: For any integer a and a positive integer n that is coprime to a, $a^{\phi(n)} \equiv 1 \mod n$, where $\phi$ is Euler's totient function. |
63 | | -32. 一个整环同构于其商域的一个子环 |
64 | | -33. 对于一个包含整环 $D$ 的域 $F$,则 $D$ 同构与 $F$ 的一个子域 |
65 | | -34. 一个环 $R$ 上的多项式集合 $R[x]$仍然构成一个环,且如果 $R$ 可交换,则 $R[x]$也可交换, $R$ 非零且有单位元,则 $R[x]$也有单位元. |
66 | | -35. $F$ 是 $E$ 的一个子域,$\alpha$是 $E$ 的一个元素,定义 evaluation 映射$\Phi_\alpha:F[x]\rightarrow E$, $\Phi_\alpha(f) = f(\alpha)$,估值映射是一个同态映射 |
67 | | -36. 如果 $D$ 是一个整环,则 $D[x]$也是一个整环。$D[x]$的乘法可逆元素只有$1$ |
68 | | -37. $R$ 到 $R$ 上的所有函数组成的集合,再定义加法和乘法:$(f+g)(r)=f(r)+g(r)$,$(f \cdot g)(r) = f(r) \cdot g(r)$,那么$<R^R,+,\cdot>$是一个环 |
69 | | -38. 域上多项式的带余数除法:$f(x) = q(x)g(x) + r(x)$,$r(x)$的阶小于 $g(x)$的阶 |
70 | | -39. $a\in F$是$f(x)\in F[x]$的零点 $\Longleftrightarrow$ $(x-a)$是 $f(x)$的因子 |
71 | | -40. 阶数为 $n$ 非零多项式$f(x)\in F[x]$至多有 $n$ 个零点 |
72 | | -41. 一个域 $F$ 的非零元素构成的乘法群$<F^*,\cdot>$的有限子群是循环群。 |
73 | | -42. 阶数为 2 或 3 的$f(x)\in F[x]$可约等价于 f(x)有零点 |
74 | | -43. 有序环 $R$ 中非零元素的平方为正值,$R$ 的 characteristic is 0,R 无零因子 |
75 | | -44. 复数环上不能定义序,有限环上不能定义序 |
76 | | -45. 序的等价定义:$a<b,a=b,a>b$有且只有一个成立; 如果$a<b$且$b<c$,则$a<c$;$b<c$,则 $a+b<a+c$ |
77 | | -46. 同构映射会诱导一个序 |
78 | | -47. $D$ 是一个整环,$P$ 是 $D$ 上的正数集合,$F$ 是 $D$ 的商群,那么,$P'=\{x\in F|x=[(a,b)],a,b\in D,and\ ab\in P\}$是良定义的序,且$P'$是$F$上的一个正数集合,且序与 $D$ 上的序一致,且 $P'$是唯一满足这中性质的序 |
79 | | -48. $R$ 上定义一个正数集合,$S$ 是 $R$ 的子环,那么$S\cap P$是子环 $R$ 上的一个正数集合 |
80 | | -49. R 是一个有序环,P 是 R 里的正数集,根据 P 定义小于$<$,那么有 |
| 11 | +1. 环同构是等价关系 |
| 12 | +6. $x$ 是$\mathbb{Z}_n$中的零因子$\Longleftrightarrow$ $x$ 与 $n$ 不互素. |
| 13 | +7. 若$p$是素数,则$\mathbb{Z}_p$是无零因子环 |
| 14 | +8. 有限整环是域 |
| 15 | +9. $\mathbb{Z}_p$是域 |
| 16 | +10. 除环只有 0 和 1 两个幂等元 |
| 17 | +11. 整环的交是整环 |
| 18 | +12. 有限非零无零因子环是除环 |
| 19 | +13. 整环和除环的幂等元只有 0 和 1,即 1 是整环和除环的唯一非零幂等元。因此整环和除环的乘法单位元等于子结构的乘法单位元 |
| 20 | +14. 整环的特征等于子结构的特征,除环的特征等于子结构的特征。 |
| 21 | +15. 整环的特征是 0 或素数 |
| 22 | +16. 费马小定理:$a\in Z$,p is prime not dividing a, then $a^{p-1} \equiv 1 \mod p$. |
| 23 | +17. $a^p \equiv a \mod p$, if p is prime |
| 24 | +18. Euler's Theorem: For any integer a and a positive integer n that is coprime to a, $a^{\phi(n)} \equiv 1 \mod n$, where $\phi$ is Euler's totient function. |
| 25 | +19. 一个整环同构于其商域的一个子环 |
| 26 | +20. 对于一个包含整环 $D$ 的域 $F$,则 $D$ 同构与 $F$ 的一个子域 |
| 27 | +21. 一个环 $R$ 上的多项式集合 $R[x]$仍然构成一个环,且如果 $R$ 可交换,则 $R[x]$也可交换, $R$ 非零且有单位元,则 $R[x]$也有单位元. |
| 28 | +22. $F$ 是 $E$ 的一个子域,$\alpha$是 $E$ 的一个元素,定义 evaluation 映射$\Phi_\alpha:F[x]\rightarrow E$, $\Phi_\alpha(f) = f(\alpha)$,估值映射是一个同态映射 |
| 29 | +23. 如果 $D$ 是一个整环,则 $D[x]$也是一个整环。$D[x]$的乘法可逆元素只有$1$ |
| 30 | +24. $R$ 到 $R$ 上的所有函数组成的集合,再定义加法和乘法:$(f+g)(r)=f(r)+g(r)$,$(f \cdot g)(r) = f(r) \cdot g(r)$,那么$<R^R,+,\cdot>$是一个环 |
| 31 | +25. 域上多项式的带余数除法:$f(x) = q(x)g(x) + r(x)$,$r(x)$的阶小于 $g(x)$的阶 |
| 32 | +26. $a\in F$是$f(x)\in F[x]$的零点 $\Longleftrightarrow$ $(x-a)$是 $f(x)$的因子 |
| 33 | +27. 阶数为 $n$ 非零多项式$f(x)\in F[x]$至多有 $n$ 个零点 |
| 34 | +28. 一个域 $F$ 的非零元素构成的乘法群$<F^*,\cdot>$的有限子群是循环群。 |
| 35 | +29. 阶数为 2 或 3 的$f(x)\in F[x]$可约等价于 f(x)有零点 |
| 36 | +30. 有序环 $R$ 中非零元素的平方为正值,$R$ 的 characteristic is 0,R 无零因子 |
| 37 | +32. 复数环上不能定义序,有限环上不能定义序 |
| 38 | +33. 序的等价定义:$a<b,a=b,a>b$有且只有一个成立; 如果$a<b$且$b<c$,则$a<c$;$b<c$,则 $a+b<a+c$ |
| 39 | +34. 同构映射会诱导一个序 |
| 40 | +35. $D$ 是一个整环,$P$ 是 $D$ 上的正数集合,$F$ 是 $D$ 的商群,那么,$P'=\{x\in F|x=[(a,b)],a,b\in D,and\ ab\in P\}$是良定义的序,且$P'$是$F$上的一个正数集合,且序与 $D$ 上的序一致,且 $P'$是唯一满足这中性质的序 |
| 41 | +36. $R$ 上定义一个正数集合,$S$ 是 $R$ 的子环,那么$S\cap P$是子环 $R$ 上的一个正数集合 |
| 42 | +37. R 是一个有序环,P 是 R 里的正数集,根据 P 定义小于$<$,那么有 |
81 | 43 | - $a\in P,then\ 0 < a$ |
82 | 44 | - $a,b \in P,ac=bd$,那么要么$c=d=0$,要么$cd\in P$ |
83 | 45 | - $a<b\rightarrow -b <-a$ |
84 | 46 | - $a<0,0<b,\rightarrow ab<0$ |
85 | 47 | - 如果 $R$ 是域,那么$0<a,0<b\rightarrow 0<a/b$ |
86 | 48 | - 如果 $R$ 是域,那么$0<a<1\rightarrow 1<1/a$ |
87 | 49 | - 如果 $R$ 是域,那么$-1<a<0\rightarrow 1/a<-1$ |
88 | | -50. 在一个全序集上,若每个有上界的子集都有最小上界,则每个有下界的子集都有最大下界。 |
| 50 | +38. 在一个全序集上,若每个有上界的子集都有最小上界,则每个有下界的子集都有最大下界。 |
89 | 51 |
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90 | 52 | ## ideal and factor ring |
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