代数系统的同态与同构
代数系统的同态和同构是研究两个代数系统之间的关系。本课程只研究常见的与二元运算,一元运算有关的代数系统。
1、定义:设
,
是代数系统,其中
和
都是二元运算,若存在映射
(即函数)
,满足对任意的
,有
,
则称
是
到
的同态映射,简称同态。
到
注:若存在从
到
的满同态
,则称
为
在
下的同态象。
例1、(1) ,
,其中
为普通加法,
为模
加法,即
,有
,这里
,令
,
,
则对
,
,
所以
是
到
的同态。显然
是满射,所以
,即满同态,但不是单同态
。
(2)
,
,令
,
则对
,
,
所以
是
到
的同态。由于
是双射,所以是同构,
。
思考:
,
是同构映射吗?
2、自同态,自同构。
自同态——从一个代数系统 到自己的同态称为自同态。
自同构——从一个代数系统 到自己的同态称为自同构。
例2、 ,给定
,令
,
,
则对
,
,
所以
是
到
的同态,即自同态。
当
时,有
,
,称
为零同态。
当
时,有
,
,即恒等映射,它是双射的,这时,
是
的自同构,同理可证
也是
的自同构。
当
且
时,易证
是单射的,这时
是
的单自同态。
3、同态,同构概念的推广。
(1)
,
是两个代数系统,其中的运算都是二元运算,若存在
,满足对
,有
则称
是
到
的同态映射,简称同态。
例3、 ,
,其中
为普通的加法,乘法,
为模
加法,乘法
令
,
,
则对
,
所以
是
到
的同态,且是满同态。
(2)
,
是两个代数系统,其中
和
是二元运算,
和
是一元运算,若存在映射
,满足对
,有
则称
是
到
的同态。
(3)
,
,其中
和
是二元运算,
和
是代数常数,若
,满足对
,
则称
是
到
的同态。
例4、(1) ,
,其中
为普通加法和乘法,
表示求
的相反数,
表示
的倒数。
令
,
,则对
,
所以
是
到
的同态。
(2)
,
,其中
是加法幺元,
是乘法幺元,都是代数常数,
同(1),则有
所以
是
到
的同态。
设
是从
到
的满同态,则
1、若
可结合,则
也是可结合。
2、若
可交换,则
也是可交换。
3、若
是关于
的幺元,则
是关于
的幺元。
4、若
是关于
的零元,则
是关于
的零元。
5、若
是关于
的幂等元,则
是关于
的幂等元。
6、若
是
中元素
关于
的逆元,则
是
中元素
关于
的逆元。
注:若
分别有两个二元运算,且
中分配律成立,则
中分配律也成立。