* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
102
ПОНЯТИЯ МНОЖЕСТВА, ГРУППЫ, КОЛЬЦА И ПОЛЯ
В одном и том же множестве может быть задано несколько алгебраических операций. Желая изучать общие свойства сложения и умножения чисел, мы рассмотрим сначала множества с одной алгебраической операцией. Таким образом, мы приходим к первому из основных понятий современной алгебры, именно к понятию группы. О п р е д е л е н и е 2. Непустое множество G называется груп пой, если в нём определена алгебраическая операция, называемая умножением, которая каждым двум элементам а, Ъ из G ставит в соответствие элемент ab также из G, называемый их произ ведением, и обладает нижеследующими свойствами: L ( З а к о н а с с о ц и а т и в н о с т и . ) a (be)=(ab) с *); П. (3 а к о н о б р а т и м о с т и . ) Для любых а и b из G уравне ния ах=Ь и уа = Ь разрешимы в G, т. е. в G существуют эле менты cud такие, что ac=b, da = b. Если групповая-операция коммутативна, т. е. ab = ba для любых a, b из G, то группа G на зывается коммутативной ). Приведём несколько примеров групп. П р и м е р 1. Все целые, все рациональные, все действитель ные и все комплексные числа являются группами относительно опе рации сложения чисел, играющего роль групповой операции умно жения. Ни одно из этих множеств не является группой относительно опе рации умножения чисел, ибо уравнения 0 - х = 1 не имеют решения. П р и м е р 2. Все рациональные, все действительные и все ком плексные числа, исключая число 0, являются группами относительно операции умножения чисел. П р и м е р 3. Множество G двух элементов е и а с операцией, заданной равенствами ее=аа = е, еа = ае=а, является группой. Все эти группы коммутативны. П р и м е р 4. Пусть G — множество всех взаимно однозначных отображений множества М на себя (§ 3, определение 3). Образ элемента а^М при отображении s£G будем обозначать через as. Произведением $t двух отображений s и / из С назовём отображе ние, полученное в результате последовательного выполнения данных отображений (сначала s, затем / ) , т. е. полагаем
t s
a(st) =
я
(as)t
для любого М ). При таком определении операции умножения множество G является группой. В самом деле, закон ассоциативности I Ч ) ) тем s.
а в
Знак = обозначает, как всегда, совпадение элемептов. Коммутативные группы называются также абелевыми. Можно под произведением st понимать выполнепие сначала /, а за Тогда образ элемента а при отображении s удобнее обозначить через