群的定义和例子
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在数学中,群表示一个拥有满足封闭性、结合律、有单位元、有逆元的二元运算的代数结构,包括阿贝尔群、同态和共轭类。
若集合 ,在
上的二元运算(该运算称为群的乘法,其结果称为积)
构成的代数结构
,满足:
1. 封闭性:即G的任意两个元素在 下的运算结果都是该集合的一个元素。( ,
)
2. 结合律: ,
;
3. 单位元: 中存在元素 ,使G中任一元素 与之相乘(包括左乘和右乘)的结果都等于 本身。(
,使
,有
);
4. 逆元: ,
,使得
,
称为
的逆元,记为
。(逆元具有唯一性,即:由
可以推出
)
则 称为一个群,或乘法群。
有时由于上下文的原因,群上的二元运算亦可称为加法,此时该运算通常记为 ,群元素的运算也被记为如同
的形式,而群也可被称为加法群。此种情况下,往往加法还有可交换的性质。
置换群
定义 为集合
上所有双射的集合,并定义合成映射
,这里
是
的任意元素。
构成一个群,这个群被称为置换群,记为
或
。
例集合 的三个元素置换群组成
.
一般线性群
定义 为所有n阶实可逆方阵的集合,乘法
为矩阵乘法,则
构成一个群。
这个群称为一般线性群,记为 。