Понятия абстрактных алгебраических объектов (групп, полей, колец, а также и других, которые здесь не рассматриваются) возникли в математике исследовании общих свойств операций сложения и умножения.
1. Основные определения и примеры.
Определение 1. Множество G, снабженное операций "*", условно называемой умножением, называется группой, если операция обладает следующими свойствами:
1) для любых трех элементов выполняется равенство f * (g * h) = (f * g) * h (ассоциативность);
2) существует такой элемент , что
для любого
(существование единицы);
3) для любого элемента существует такой элемент
, что
(существование обратного элемента).
Группа называется коммутативной (или абелевой), если для всех
.
Подмножество называется подгруппой в G, если из
следует, что
.
Очевидно, если множество H - подгруппа, то оно само является группой.
Определение 2. Отображение:
группы G в группу H называется гомоморфизмом, если
для всех
. Гомоморфизм называется эпиморфизмом, если он является сюръекцией, и мономорфизмом, если он - инъекция. Если гомоморфизм является одновременно и эпиморфизмом, и мономорфизмом, то он называется изоморфизмом. Группы, между которыми существует изоморфизм, называются изоморфными, и с алгебраической точки зрения они неразличимы.
Определение 3. Множество R, наделенное операциями сложения "+" и умножения "*", называется кольцом, если эти операции обладают следующими свойствами:
1) для любых элементов a и b ϵ R имеет место равенство a + b = b + a (сложение коммутативно);
2) если c ϵ R, то (a + b) + c = a + (b + c) (сложение ассоциативно);
3) существует такой элемент 0 ϵ R, что 0 + a = a + 0 = a для любого a ϵ R (существование нуля);
4) для любого a ϵ R существует такой элемент -a ϵ R, что (-a) + a = a + (-a) = 0 (существование противоположного элемента);
5) для любых элементов a, b и c ϵ R выполняются равенства