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XuetangX

近世代数

Beijing Jiaotong University via XuetangX

Overview

      近世代数是研究离散现象的一门学科,是高等学校数学系各专业的专业基础课,已被广泛应用于物理、化学、信息、工程技术等学科,特别是近年在信息、计算机等学科领域得到广泛应用。本课程的主要目标与任务是让学生熟悉近世代数基本理论,掌握基本方法,了解在实际问题中的应用。课程主要内容包含:集合,映射,代数运算,等价关系等基础知识;有限群、子群的基本性质,循环群分类,置换群、群同构、直积、子群陪集等基本概念,Largrange定理,正规子群和商群,有限交换群分类;整环,理想与商环,环的同态基本定理,多项式环,多项式环的因子分解,整环中的因子分解;扩域,代数扩张,有限域及其应用等内容。

      北京交通大学校内授课时间为每学年第二学期,每周4学时,共64学时;授课对象为数学与统计院信科、数学与应用数学专业大三学生。近年来,学生对该课程的学习积极性大幅提高,效果也很不错。以知行班为例,该班每年约有20名左右的同学,本课程为其必修课程。一学期的学习,他们不仅对知识有了很好的掌握,还能用熟练用英语写证明,作练习,而且每学期考核通过率和优秀率均很高。每年均有同学因对该课程的学习兴趣,在本科毕业以后,选择与该课程紧密相关的专业攻读研究生。该课程的特点是抽象难懂,初学的同学感到非常吃力,而一旦入门,掌握其学习规律,多数同学又感觉其非常有趣,许多问题类似智力游戏,通过学习,既培养了自己的逻辑思维能力,也具备了严谨的分析问题和解决问题的能力。

Syllabus

  • 第0章 整数与等价关系
    • 第1节 整数性质(1)-因子、素数、倍数
    • 第2节 整数性质(2)-最大公因子、互素、最小公倍数
    • 第3节 模运算与复数
    • 第4节 归纳法
    • 第5节 等价关系
    • 第6节 映射
  • 第1章 群论引言
    • 第1节 正方形的对称
    • 第2节 二面体群
  • 第2章 群
    • 第1节 群的定义及例子
    • 第2节 群的基本性质
  • 第3章 有限群,子群
    • 第1节 有关子群的术语、符号
    • 第2节 子群判定
    • 第3节 几类重要子群
  • 第4章 循环群
    • 第1节 循环群的性质
    • 第2节 循环群的子群
  • 第5章 置换群
    • 第1节 有关置换的概念与记号
    • 第2节 置换的圈表示
    • 第3节 置换的性质(1)-不交圈乘积的阶
    • 第4节 置换的性质(2)-置换的奇偶性
  • 第6章 群同构
    • 第1节 同构的定义与例子、凯莱定理
    • 第2节 同构性质
    • 第3节 自同构
  • 第7章 陪集与拉格朗日定理
    • 第1节 陪集性质
    • 第2节 拉格朗日定理
    • 第3节 拉格朗日定理的应用
    • 第4节 陪集在置换群中的应用
    • 第5节 多面体旋转群
  • 第8章 外直积
    • 第1节 外直积的定义和例子
    • 第2节 外直积的性质
    • 第3节 U(n)的同构外直积
  • 第9章 正规子群和商群
    • 第1节 正规子群
    • 第2节 商群
    • 第3节 商群的应用
    • 第4节 内直积
  • 第10章 群同态
    • 第1节 群同态的定义和例子
    • 第2节 同态性质
    • 第3节 第一同构定理
  • 第11章 有限交换群基本定理
    • 第1节 有限交换群基本定理、交换群同构类
    • 第2节 基本定理的证明(1)
    • 第3节 基本定理的证明(2)
  • 第12章 环论初步
    • 第1节 环的定义与环的例子
    • 第2节 环的性质
    • 第3节 子环
  • 第13章 整环
    • 第1节 整环的定义与例子
    • 第2节 域
    • 第3节 环的特征
  • 第14章 理想和商环
    • 第1节 理想
    • 第2节 商环
    • 第3节 素理想与极大理想的定义与例子
    • 第4节 素理想与极大理想的判定
  • 第15章 环同态
    • 第1节 环同态的定义与例子
    • 第2节 环同态的基本性质
    • 第3节 整数环到有单位元环的同态
    • 第4节 商域
  • 第16章 多项式环
    • 第1节 多项式环的定义
    • 第2节 带余除法
    • 第3节 带余除法的相关结论
  • 第17章 多项式的因式分解
    • 第1节 可约多项式判定(1)
    • 第2节 可约多项式判定(2)
    • 第3节 不可约多项式判定
    • 第4节 不可约多项式与域的构造
    • 第5节 Z[x]的唯一分解性
  • 第18章 整环的可分性
    • 第1节 不可约元与素元(1)
    • 第2节 不可约元与素元(2)
    • 第3节 唯一分解整环(1)
    • 第4节 唯一分解整环(2)
    • 第5节 欧氏环
  • 第19章 向量空间
    • 第1节 向量空间
  • 第20章 扩域
    • 第1节 域论基本定理
    • 第2节 分裂域-存在性
    • 第3节 分裂域-唯一性(1)
    • 第4节 分裂域-唯一性(2)
    • 第5节 不可约多项式的根(1)-重根判定
    • 第6节 不可约多项式的根(2)-有重根不可约多项式刻画
    • 第7节 不可约多项式的根(3)-有重根不可约多项式的根的重数
  • 第21章 代数扩域
    • 第1节 扩域的刻画
    • 第2节 有限扩域(1)
    • 第3节 有限扩域(2)
    • 第4节 代数扩域的性质
  • 第22章 有限域
    • 第1节 有限域分类
    • 第2节 有限域结构
    • 第3节 有限域子域
  • 第23章 几何作图
    • 第1节 几何作图简史、规矩数
    • 第2节 古希腊三大难题的解答
  • 期末考试

    Taught by

    JINXIN ZHOU, FENG YANQUAN, Zhonghao Jiang , PAN SHENGYONG, and Yiyu Liang

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