代数系统

定义

一个非空集合A,连同若干个定义在该集合上的运算f1,f2,...fnf_1,f_2,...f_n,所组成的系统成为一个代数系统,简称代数,记为<A,f1,f2,...,fn><A,f_1,f_2,...,f_n>

组成

- 载体(一个非空集合A)
- 定义在载体上的运算
- 运算满足一定的公理和性质
- 代数常元

代数运算

设A,B是非空集合,f是AnA^n到B的一个映射。则称f为集合AnA^n到B的一个n元代数运算,简称运算,n称为运算的阶

封闭性

设f是从AnA^n到B的一个n元运算,若BAB\subset A,则称该n元运算在集合A上是封闭的。 特别地,设f是从A到B的映射,则称f是一个 在A上封闭的一元运算。设f是从A2A^2到B的映射, 则称f是一个在A上的封闭的二元运算。

代数常元

幺元

左幺元

设*是定义在集合A上的一个二元运算, 若存在元素e,对于A中的每一个元素x,都有 ex=xe* x=x 则称e为A中关于运算*的左幺元。

右幺元

设*是定义在集合A上的一个二元 运算,若存在元素e,对于A中每一个元素x, 都有 xe=xx* e=x 则称e为A中关于运算*的右幺元

幺元

是定义在集合A上一个二元运算, 若A中有一个幺元e,它既是左幺元,又是右幺元,则称e为A中关于运算的幺元,亦称 作单位元。ex=xe=xe*x=x*e=x

定理

是定义在集合A上的一个二元运 算,且在A中有关于运算的左幺元ele_l和右幺元ere_r,则el=er=ee_l =e_r=e,且A中的幺元是唯一的

零元

左零元

设*是定义在集合A上的一个二元运算, 如果有一个元素θlθ_l∈A,对于任意的元素x∈A都有 θlx=θlθ_l*x= θ_l,则称θl为A中关于运算*的左零元。

右零元

如果有一个元素θrθ_r∈A,对于任意的元素 x∈A都有xθr=θrx*θ_r= θ_r,则称θr为A中关于运算*的右零元

零元

如果A中的一个元素θ,它既是左零元, 又是右零元,则称θ为A中关于运算*的零元。 θx=xθ=θθ* x=x*θ=θ

定理

*是定义在集合A上一个二元运算,且在A中有关于运算*的左零元θlθ_l和右零元θrθ_r,那么θl=θr=θθ_l= θ_r= θ,且A中的零元是唯一的。

逆元

设是一个代数系统,是定义在集 合A上的一个二元运算,e是A中关于运算的幺 元。x,y∈A,如果xy=ex*y=e,那么关于运算*,x是 y的左逆元,y是x的右逆元。如果xy=yx=ex*y=y*x=e,那 么关于运算*,x与y互为逆元。运算x的逆元记 为x1x^{-1}

定理

设是一个代数系统,*是定义在集合A上的一个二元运算,e是A中关于 运算*的幺元。若运算*是可结合的,元素x有左逆元l和右逆元r,则l=r,且逆元唯一