商集,是集合论的基本概念之一,指由集合和该集合上的等价关系导出的集合。
设X是非空集合A的一个等价关系,若把以A关于X的全部等价类作为元素组成一个新的集合B,则把集合B叫做A关于X的商集合,简称为商集。
商集的定义是什么?
·[商集]
R是A上的[等价关系],由关于R的所有不同的[等价类]作为元素组成的集合称为A关于R的[商集],记作A/R
本质上说,集合A关于等价干系R的商集A/R是A上的一个[划分],等价类就是[块]。即商集A/R中,全部元素相并就等于集合A,任意两个元素相交都为空集。
S={A1,A2,..An}
A1并A2并...并An=A 且 Ai交Aj={} (i><j;i,j=1,2...n)
==>S是A的一个划分,Ai是A的子集,也是划分S的块。
[定理] A上的一个划分S能唯一确定一个等价关系R
这个划分S就是A关于R的商集A/R,S=A/R
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附:
·[二元关系]
设A,B是集合,R是笛卡儿乘积AxB的子集,则称R是A到B的一个二元关系,例如A={x,y},B={a,b},R={(x,a),(x,b),(y,b)}
·[自反的二元关系]
如果对于集合A的每一个元素a都有(a,a)属于二元关系R,则称R为自反的二元关系
·[对称的二元关系]
如果每当(a,b)属于R,就一定有(b,a)属于R,则称R是对称的二元关系
·[传递的二元关系]
如果每当有(a,b),(b,c)属于R,必有(a,c)属于R,则称传递的二元关系
·[等价关系]
R是A上的[二元关系],如果R是自反的、对称的、传递的二元关系,则称R为A上的[等价关系]。
·[等价类]
设R是A的等价关系,a是A中的任意元素,由A中的所有与a相关的元素组成的集合,称为a关于R的等价类,记作[a]R
·例如:
A={a,b,c,d,e,f}={某大学宿舍的大学生};
R是A上的同乡关系[不难证明同乡关系是等价关系],
若a,b是北京人,c是广东人,d,e,f南京人,
则R={(a,a)(a,b)(b,a)(b,b)(c,c)(d,d)(d,e)(d,f)(e,d)(e,e)(e,f)(f,d)(f,e)(f,f)}
A中各元素关于R的等价类分别是:
[a]R=[b]R={a,b}
[c]R={c}
[d]R=[e]R=[f]R={d,e,f}
A关于R的商集A/R={[a]R,[c]R,{d}R}={{a,b},{c},{d,e,f}}
帮忙用简洁明了的话语说明一下,在抽象代数中什么是商集?什么是陪集?
商群和陪集是描述群和它的子群的关系的
群里面的元素可以通过他的任意子群进行划分,划分出来以后 只有一个是群,就是那个子群 而其他的就是这个子群的陪集
这些陪集之间也可以将特征元做基于原来群的运算,从而就定义了这些陪集之间的新运算,这也是一个群运算, 所以商群是一些集合元素组成的一个群
离散数学的一道题,问题如图,商集要怎么求
答案的写法是错的。
商集与划分有什么关系?商集是所有的等价类组成的集合。根据等价关系R的定义,A的任意两个子集如果元素个数相同,这两个子集就有关系R。所以等价类是:
含有0个元素的子集有1个,等价类是[Φ]={Φ};
含有1个元素的子集有4个,等价类是[{1}]={1,2,3,4}=A;
含有2个元素的子集有6个,等价类是[{1,2}]={{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4}};
含有3个元素的子集有4个,等价类是[{1,2,3}]={1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4}};
含有4个元素的子集有1个,等价类是[{1,2,3,4}]={{1,2,3,4}}={A}.
商集P(A)/R={[Φ],[{1}],[{1,2}],[{1,2,3}],[{1,2,3,4}],还可以把上面每一个等价类对应的集合的形式代入,展开写
群论的基本概念
定义: 设S是一个非空集合,那么S与自身的笛卡尔积到S自身的映射就叫做S的结合法或运算 即:
这时,S叫做代数系。换句话说,对于一个集合S,如果在这个集合上的某种运算是封闭的( ),那么就称S是这种运算的代数系。
代数系有时候也被称为广群,当一个广群满足某些条件的时候,便可以称作群
1.结合律
设S是具有一个运算的非空集合,如果对S中的任意元素a,b,c,在S上的运算都有:
(ab)c = a(bc)
则称该运算满足结合律。
2.单位元
设S是一个具有运算的非空集合,如果S中存在一个元素e;使得对S中的所有元素a都有:
ea = ae = a
则称该元素e为S中的单位元,通常记作e
3.可逆性
设S是一个具有运算并且有单位元的非空集合,设a是一个S中的元素,如果S中存在一个元素a'使得:
aa' = a'a = e
则称该元素a为S中可逆元,a'称为a的逆元,通常记作
4.群的定义:
设G是一个具有运算的非空集合,称G为一个群,如果G上的运算满足下面三个条件:
(i)结合律,即对 都有:
(ab)c = a(bc)
(ii)单位元,即 使得 都有:
ae = ea = a
(iii)可逆元,即 使得:
aa' = a'a =e
如果群G中的元素个数叫做群G的阶,记位|G|;当|G|为有限数的时,G叫做有限群,否则G叫做无限群。
换句话说,如果在集合G上的运算满足结合律,并且在该运算下G中存在单位元,并且G中的每个元素都有逆元,则称G是一个群。
因此群的单位元是唯一的
5.交换律
设S是一个具有运算的非空集合S,如果 都有:
ab = ba
则称该运算满足交换律。
如果群G中的运算还满足交换律,那么则称这个群是交换群或者阿贝尔(Abel)群。
定理: 设n是正整数,如果 ,则记 ,称为 a 的 n 次幂;特别地,定义 为单位元, 逆元 的n次幂。
性质 :设a是群G中的任意元素,则对任意的整数m, n, 有:
定义: 设H是群G的一个子集合,如果对于群G的运算,H成为一个群,那么H就叫做群G的子群,记作
Notation: H={e}和H=G都是群G的子群,叫做群G的平凡子群;群G的子群H叫做群G的真子群,如果H不是群G的平凡子群。
子群的判定定理: 设 是群 的一个非空子集,则H是群G的子群的充分必要条件是:
陪集的定义: 设 是群 的子群, 是 中任意元素,那么集合:
叫做 中 的左陪集(相似的,可以定义 中 的右陪集 ), 中的元素叫做 的代表元,如果 ,则 叫做 中 的陪集
需要注意的是,在陪集定义中的 是指 和 在群 上定义的运算
陪集的性质: 设 是群 的子群,则
i)对任意 ,有: ,
ii)对任意 ,有
判断陪集相等: 对任意 的充要条件是 ,相反的如果 ,则 。
商集的定义: 设H是群G的子群,则H在G中不同左陪集组成的新集合
,叫做H在G中的商集,记作G/H,即
而G/H中不同左陪集的个数叫做H在G中的指标,记为[G:H]
商集指标的性质: 设H是群G的子群,则|G|=[G:H]|H|
更进一步,如果 是群 的子群,且 是 的子群,则
,其中的每个指标都是有限的
拉格朗日推论: 设 是有限群 的子群,则子群的阶 是群 的阶 的因数
定义: 设N是群G的子群,称N为群G的正规子群,如果N满足:
i)对任意 ,有
ii)对任意 ,有
iii)对任意 ,有 ,其中
正规子群的性质: 设N是群G的正规子群,G/N是由N在G中的所有左陪集组成的集合,则对于运算(aN)(bN)=(ab)N,G/N构成一个群.
定义: 设 和 都是群, 是 到 的一个映射,若 有:
则称 是 到 的一个同态
需要注意的是,同态可称作保持运算的映射:
如果 是单射,则称 为单同态;如果 是满射,则称 是满同态;如果 是双射,则称 为同构。
如果群G和G'之间存在一个同构映射,则称G和G‘是同构的,记为G G'
当G=G'的时候,同态 叫做自同态;同构 叫做自同构。
同态的性质:
i) ,即同态将单位元映射到单位元
ii) ,即同态将a的逆元映射到 的逆元
iii) 是G'的子群,且f是满同态的充要条件是:f(G)=G'
核子群: 是 的子群,并且 是单同态的充要条件是: , 便称为核子群
定理: 设 是群G到群G'的同态,则 是G的正规子群,反过来,如果N是群G的正规子群,则映射: 是ker(f)=N的同态,并且s被称为G到G/N的自然同态。
同态分解(由一个同态映射得到一个同构映射): 设f是群G到群G‘的同态,则存在唯一的G/ker(f)到群f(G)的同构映射 。
并且可以得到一个映射转换关系: ,其中s是群G到商群G/ker(f)的自然同态, 是f(G)到G'的恒等同态。即:
离散数学中商集怎么求,商集是什么形式的
郭敦顒回答:
5
.5
.5
.5
.等
价
关
系
和
序
关
系
【定
义
2
.
3
5】
设A≠Φ,R⊆A×A,
若R是自反的
、
对称的和传递的,
则称R为A上的等价关系。(R⊆A×A——R包含于和等于A×A,不知网络传送后的结果如何,复制时不少符号就不能复制,)
【定
义
2
.
3
6】
设R是非空集合A上的等价关系,
对任意的x∈(属于)A,
定
义[x]R=
{y|y∈A∧(与)xRy},
称为x关于R的等价类
,
简称x的等价类
,在不混淆的情况下记为[x]。
【例
子2
.
1
1】
给出一个等价关系,并求其每个元素的等价类
。
【定
理
2
.
3
7】
设R是非空集合A上的等价关系,对于任意的x,y∈(属于)A
,有:
1
.
[x]R≠Φ,且[x]R
⊆A([x]R
包含于和等于A)
2
.若
∈(属于)R,
则[x]R=
[y]R
3
.若
∉R(
不属于R),
则[x]R∩[y]R=Φ
4
.{
[x]R|x∈A
}
=
A。
【定
义
2
.
3
8】设R是非空集合A上的等价关系,
以关于R的全体不同的等价类为
元素的集合称为A关于A的商集
,
记为A
/
R。
【例
子2
.
1
2】
给出一个集合和等价系求商集
。
【定
义
2
.
3
9】
设A为非空集合,
若存在A的一个子集簇C
⊆(包含于和等于)P
(
A
)满足:
1
.Φ∉C(空集不属于C),
2
.对于A的任意子集x,y∈(属于)C,
若x≠(不等于)y,
则x∩(交)y=Φ(空集),
3
.∪(并)C
=
A。则称C为A的一个划分,C中的元素称为划分块
。
【定
义
2
.
4
0】
设A为非空集合,
则
1
.设R为A上的任意一个等价关系,
则商集A
/
R是A的一个划分,
2
.设C是A的任意一个划分,
则定义RC=
{
|x,y∈(属于)A∧(与)x,y属于C的同一划分块},则RC(C为下脚)是等价关系
。
以上是百度过文库——《离散数学》(nuerhach221贡献于2010-09-15)第三讲集合论中的关于商集方面的内容,文中【例
子2
.
1
2】
给出一个集合和等价系求商集,文库资料中并未具体实例,为了加深对商集的理解更是对提问者的具体回答,编出一个实例说明商集的来法——
设集合A={1,2,3,4,5,6,7,8},
设R是非空集合A上的等价关系,有:
RC=∪(并)C=C1+C2+C3,和RD=∪(并)D=D1+D2,且
C1={3},C2={2,5,7},C3{1,4,6,8};D1={6,5,1},D2={2,3,4,7,8},
∴RC=∪(并)C=C1+C2+C3
={3,2,5,7,1,4,6,8}={1,2,3,4,5,6,7,8}=A
RD=∪(并)D=D1+D2,
={6,5,1,2,3,4,7,8}=
{1,2,3,4,5,6,7,8}=A,
RC和RD是非空集合A上的不同等价关系的全体,它们的元素为<1,2,3,4,5,6,7,8>
∴商集:A/R=A=
{1,2,3,4,5,6,7,8}