近世代数的几个问题~~~谢谢了~~~

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/04/29 22:08:20
1.设G是有限群。证明:G中使x^3=e的元素x的个数是奇数。
2.一个群G能被它的3个真子群覆盖吗?并举例或证明。
求有理数加群Q的自同构群Aut(Q)。

1、证:
x^3 = e,则x为1阶元素(即e本身)或3阶元素。
若x = e,则这样的x唯一。
若为G的3阶元素,则知x ≠ x^2,且二者均为G的3阶元素,从而G的3阶元素都成对出现。
再注意到G中元素生成的循环群互不相交,则若x ≠ y均为G的三阶元,x^2 ≠ y,则它们属于不同的循环群,即x^n ≠ y(任意n)。这保证了成对出现的3阶元素互不相交。
综上,G中使x^3 = e的元素个数为奇数(1个e加上偶数个3阶元)。

2、存在。有点像四元数中i、j、k的运算,对集合G = {e, a, b, c},定义乘法
ea = a,eb = b,ec = c,
a^2 = b^2 = c^2 = e^2 = e,
ab = c,bc = a,ac = b,
乘法可交换。则易验证G是交接群,子群
{e, a}、{e, b}、{e, c}覆盖G。

3、Aut(Q) = {f(x) = q x | q 是非0的有理数}。
证:不难看出,若f是Q的同态,则
f(0) = f(0) + f(0),从而f(0) = 0。
记f(1) = q,则由数学归纳法易见对自然数f(n) = n q。
f(-n) + f(n) = f(0) = 0,从而
f(-n) = - f(n) = - nq。
又归纳知 n f(x) = f(n x),从而
f(x) = f(n x) / n。(x是任意有理数)
即对有理数m / n,有
f(m / n) = f(m) / n。
于是
f((m/n) * y) = (m/n) * f(y),
对上式记x = m / n,并取定y = 1,则
f(x) = x f(1) = x q。
由f是单同态,则Ker f = {0},从而q不为0。
容易验证当q为有理数时,f 还是满同态,从而是同构。
综上,Q的自同构就只有f(x) = q x(q不等于0)。

做不出来.5555555 好难哦.