В.А. Артамонов - Лекции по алгебре, 3 семестр, мех-мат МГУ (1106002), страница 6
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Ä á¥£® 32 ªà¨áâ ««®£à ä¨ç¥áª¨å ª« áá .¬¥îâáï 72 à §«¨çëå ¥íª¢¨¢ «¥âëå £à㯯 ᨬ¬¥â਩ âà¥å¬¥àëå à¥è¥â®ª. ®§¬®¦ë¥ ¬®£®£à ¨ª¨, ¢®§¨ª î騥 ९¥à¥f1 , f2 , f3Image26.pcx¨á㮪 3.3㪠§ë¢ îâáï ¢ ¨á㮪 3.3. 4«¥¬¥âë ⥮ਨ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨© £à㯯1. á®¢ë¥ ¯®ïâ¨ï ¨ ¯à¨¬¥àëãáâìV{ ¢¥ªâ®à®¥ ¯à®áâà á⢮ ¤ ¯®«¥¬V,¢á¥å ®¡à ⨬ëå «¨¥©ëå ®¯¥à â®à®¢ ¢V,AA¯à ¦¥¨¥ 4.1.GL(V )¥à¥§A−1 ,ã ª®â®àëå ¥áâì â ª®© (®¡à âë©) ®¯¥à â®à−1k.GL(V ) ®¡®§ ç ¥âáï ¬®¦¥á⢮Aâ. ¥.
¬®¦¥á⢮ ¢á¥å «¨¥©ëå ®¯¥à â®à®¢=A−1çâ®A = E.ï¥âáï £à㯯®© ®â®á¨â¥«ì® ®¯¥à 樨 㬮¦¥¨ï ®¯¥-à â®à®¢.¯à¥¤¥«¥¨¥ 4.2. ãáâì।áâ ¢«¥¨¥¬G£à㯯ë¢GV{ £à㯯 ¨V{ ¢¥ªâ®à®¥ ¯à®áâà á⢮ ¤ ¯®«¥¬ §ë¢ ¥âáï £®¬®¬®à䨧¬ £à㯯k.ξ : G → GL(V ).g ∈ G ᮯ®áâ ¢«¥ ®¡à â¨¬ë© «¨¥©ë© ®¯¥à ξ(gh) = ξ(g)ξ(h) ¤«ï ¢á¥å g, h ∈ G. ᫨ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥ ξ 䨪á¨à®¢ ®,â® ®¡ëç® ¤¥©á⢨¥ ®¯¥à â®à ξ(g), g ∈ G, ¢¥ªâ®à¥ v ∈ V ®¡®§ ç ¥âáï ç¥à¥§ gv . ®£¤ ¤«ï ¢á¥å v, w ∈ V ¨ g, h ∈ G ¢ë¯®«¥ë ãá«®¢¨ïà㣨¬¨ á«®¢ ¬¨, ª ¦¤®¬ã í«¥¬¥âãâ®àξ(g),¯à¨ç¥¬g(αv + βw) = α(gv) + β(gw),(gh)v = g(hv),®á«¥¤¨¥ ¤¢ à ¢¥á⢠¨§ (10) ¯®ª §ë¢ îâ, çâ® £à㯯 G1v = v.¤¥©áâ¢ã¥â ¬®¦¥á⢥(10)V.ਬ¥àë 4.3.
ª ¦¥¬ àï¤ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨© £à㯯.(1) ãáâìG = S4¨T{ â¥âà í¤à á ¢¥àè¨ ¬¨, § 㬥஢ 묨 ç¨á« ¬¨ 1,2,3,4.।¯®«®¦¨¬, çâ® â¥âà í¤à ¢«®¦¥ ¢ª®®à¤¨ â.¢ ¨¥R3 ,R3 ,¯à¨ç¥¬ ¥£® æ¥âà à ᯮ«®¦¥ ¢ ç «¥σ ∈ S4σ1, . . . , σ4.®¯®áâ ¢¨¬ ª ¦¤®© ¯¥à¥áâ ®¢ª¥¯¥à¥¢®¤ï饥 ¢¥àè¨ë 1,2,3,4 ¢é¥áâ¢ã¥â, â ª ª ªσ®à⮣® «ì®¥ ¯à¥®¡à §® ª®¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ áã-ï¥âáï ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥¬ âà ᯮ§¨æ¨©, ¨ ¤«ï ª ¦¤®© âà á-¯®§¨æ¨¨ â ª®¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ áãé¥áâ¢ã¥â.á®, çâ® ¢®§¨ª ¥â ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥S4 .(2) à㯯 Sn¤¥©áâ¢ã¥â ¢(3) àã¯¯ë ¤¨í¤à ¢Dnk[X1 , . . . , Xn ] á ¯®¬®éìî ¯¥à¥áâ ®¢®ª ¯¥à¥¬¥ëå.Q8 ¨¬¥îâ ¥áâ¥á⢥®¥ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥ ¢ R2¨ ª¢ â¥à¨®®¢¨C2 .¯à¥¤¥«¥¨¥ 4.4.
ãáâì § ¤ ë ¤¢ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨ï⨠¯à¥¤áâ ¢«¥¨ïíª¢¨¢ «¥âë (¨§®¬®àäë),â®àëå ¯à®áâà áâ¢ζ : V → W,çâ®ξ : G → GL(V ), φ : G → GL(W ).¥á«¨ áãé¥áâ¢ã¥â â ª®© ¨§®¬®à䨧¬ ¢¥ª-ζ[ξ(g)v] = φ(g)[ζ(v)]¤«ï ¢á¥åg ∈ V, v ∈ V .¥à¥ä®à¬ã«¨à㥬 ¯®ï⨥ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨ï ¨ ¨§®¬®à䨧¬ ¢ ¬ âà¨çëå â¥à¬¨ å.k á ¡ §¨á®¬ e = (e1 , . . .
, en ). ᫨ § ¤ ®ξ : G → GL(V ), â® ª ¦¤®¬ã í«¥¬¥âã g ∈ G ᮯ®áâ ¢«¥ ¬ âà¨æ Ag =Pn(aij (g)) ∈ GL(n, k). ᫨ g, h ∈ G, â® Agh = Ag Ah ¨ ¥á«¨ x = i=1 xi ei ∈ V, xi ∈ k , â®á⮫¡¥æ ¨§ ª®®à¤¨ â ¢¥ªâ®à Ag x ¢ ¡ §¨á¥ e à ¢¥ x1 .. Ag . .ãáâìV{ ¢¥ªâ®à®¥ ¯à®áâà á⢮ ¤ ¯®«¥¬¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥xn33344. (f1 , .
. . , fn )।¯®«®¦¨¬, çâ®{ ¡ §¨á ¯à®áâà á⢠W,¨ζ : V → W{ ¨§®¬®à䨧¬¯à¥¤áâ ¢«¥¨ï, ¯à¨ç¥¬ζ(ei ) =nXfj cji ,cji ∈ k,i = 1, . . . , n.j1®«®¦¨¬GC = (cji ) ∈ GL(n, k), ¯ãáâì ¯à¨ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¨ φ : G → GL(W ) í«¥¬¥âã g ∈Bg ∈ GL(n, k). ®£¤ ¤«ï «î¡®£® g ∈ G ¯® ®¯à¥¤¥«¥¨î 4.4ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ¬ âà¨æ ¯®«ãç ¥¬CAg = Bg C¥®à¥¬ 4.5.¨«¨Bg = CAg C −1(11) ¦¤®¥ ª®¥ç®¬¥à®¥ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥ ª®¥ç®© £à㯯ëG ¤ ¯®«¥¬R ( ¤ C) íª¢¨¢ «¥â® ®à⮣® «ì®¬ã (ã¨â ஬ã).®ª § ⥫ìá⢮. ãáâì § ¤ ® ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥®¥ ¢¥é¥á⢥®¥ ¯à®áâà á⢮.᪠«ïàë¬ ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥¬( ,).Vψ : G → GL(V ),£¤¥V{ ª®¥ç®¬¥à-áãé¥áâ¢ã¥â áâàãªâãà ¥¢ª«¨¤®¢ ¯à®áâà á⢠á®V ®¢®¥ ᪠«ï஥1 X[x, y] =(gx, gy).|G|¢¥¤¥¬ ¢¯à®¨§¢¥¤¥¨¥g∈G¥¯®á।á⢥ ï ¯à®¢¥àª ¯®ª §ë¢ ¥â, ç⮨[gx, gy] = [x, y]¤«ï ¢á¥å[ ,]ï¥âáï ᪠«ïàë¬ ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥¬,x, y ∈ V .«¥¤á⢨¥ 4.6.
ãáâì ψ : G → GL(V ) { ¨§ ⥮६ë 4.5. ᫨ ¯®¤¯à®áâà á⢮U ⊆ V ¨¢ ਠ⮠®â®á¨â¥«ì® ¢á¥å ®¯¥à â®à®¢ ψ(g), g ∈ G, â® V = U ⊕ W , £¤¥¯®¤¯à®áâà á⢮ W ¨¢ ਠ⮠®â®á¨â¥«ì® ¢á¥å ®¯¥à â®à®¢ ψ(g), g ∈ G.«¥¤á⢨¥ 4.7. ãáâì § ¤ £®¬®¬®à䨧¬¯à¨ç¥¬ áãé¥áâ¢ã¥â â ª®¥ 1 < k < n, çâ®BgCg0Dgψ(g) = ψ : G → GL(n, R) ª®¥ç®© £à㯯ë G,,Bg ∈ GL(k, R), Dg ∈ GL(n − k, R),Cg ∈ Mat(k × (n − k), R),¤«ï ¢á¥åg ∈ G. ®£¤ áãé¥áâ¢ã¥â â ª ï ¬ âà¨æ F ∈ GL(n, R), çâ® 0Bg 0Bg Cg F −1 = , Bg0 ∈ GL(k, R), Dg0 ∈ GL(n − k, R),F00 Dg0 Dg¤«ï ¢á¥åg ∈ G.®ª § ⥫ìá⢮. ®¦® áç¨â âì, çâ®ψ®à⮣® «ì®.
®£¤ W = U ⊥.2. ¥®à¥¬ 誥 ¨ ¥¥ ¯à¨«®¦¥¨ï®¤¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥, ¯àï¬ ï á㬬 ¢¯®«¥ ¯à¨¢®¤¨¬®¥ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥.¯à¥¤¥«¥¨¥ 4.8.¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥,¥®à¥¬ 4.9.¯à¥¤áâ ¢«¥¨©,¥¯à¨¢®¤¨¬®¥î¡®¥ ª®¥ç®¬¥à®¥ ¢¥é¥á⢥®¥ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥ ª®¥ç®© £à㯯뢯®«¥ ¯à¨¢®¤¨¬®.®ª § ⥫ìá⢮. ¤ãªæ¨ï ¯® à §¬¥à®á⨠¯à¥¤áâ ¢«¥¨ï.¯à ¦¥¨¥ 4.10. ®ª § âì, çâ®(1) ¥áâ¥áâ¢¥ë¥ ¤¢ã¬¥àë¥ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨ï(2) ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥S4¨§ 4.3 ¥¯à¨¢®¤¨¬®.Dn , Q8¥¯à¨¢®¤¨¬ë;2. ¥®à¥¬ 4.11.¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥¬á¥ ®¤®¬¥àë¥ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨ï £à㯯ë35G ᢮¤ïâáï ª ®¤®¬¥àë¬G/G0 .®ª § ⥫ìá⢮. 㦮 ¢®á¯®«ì§®¢ âìáï ¯à¥¤«®¦¥¨¥¬ 1.93.¥®à¥¬ 4.12.î¡®¥ ¥¯à¨¢®¤¨¬®¥ ª®¥ç®¬¥à®¥ ª®¬¯«¥ªá®¥ ¡¥«¥¢®© £àã¯¯ë ®¤-®¬¥à®.ψ ¡¥«¥¢®© £à㯯ë G ¢ ¯à®áâà á⢥g ∈ G, â® ®¯¥à â®à ψ(g) ¨¬¥¥â ¥ã«¥¢®© ᮡáâ¢¥ë© ¢¥ªâ®à á ᮡáâ¢¥ë¬ § 票¥¬ λg .
«¥¤®¢ ⥫ì®, ¯®¤¯à®áâà á⢮ U ¢ V , á®áâ®ï饥 ¨§ ã«ï ¨ ¢á¥å ᮡá⢥ë墥ªâ®à®¢ ¤«ï ψ(g) á ᮡáâ¢¥ë¬ § 票¥¬ λg ®â«¨ç® ®â ã«ï, ¯à¨ç¥¬ ¢ ᨫ㠡¥«¥¢®á⨠G ®® ¨¢ ਠâ®. «¥¤®¢ ⥫ì®, U = V . ª ª ª g { «î¡®© í«¥¬¥â ¨§ G, â® ¤«ï«î¡ëå g ∈ G, v ∈ V ¨¬¥¥¬ gv = λg v. âáî¤ ¢ë⥪ ¥â ã⢥ত¥¨¥.®ª § ⥫ìá⢮. ãáâì § ¤ ® ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥V. ᫨«¥¤á⢨¥ 4.13. ¯¨á ¨¥ ¥¯à¨¢®¤¨¬ëå ª®¬¯«¥ªáëå ¯à¥¤áâ ¢«¥¨© ª®¥çëå æ¨ª«¨ç¥áª¨å ¨ ¯à®¨§¢®«ìëå ª®¥çëå £à㯯.।«®¦¥¨¥ 4.14. ãáâì V { ¯à®áâà á⢮ à §¬¥à®á⨠n ¤ ¯®«¥¬ k ã«¥¢®©å à ªâ¥à¨á⨪¨ á ¡ §¨á®¬ e = (e1 , . . .
, en ). ¤ ¤¨¬ ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥ Sn ¢ V , ¯®« £ ï ¤«ïσ ∈ Snσ(ei ) = eσi ,ãáâìi = 1, . . . , n.U = k(e1 + · · · + em ) ¨W = {x1 e1 + · · · + xn en |xi ∈ k,®£¤ x1 + · · · + xn = 0}U, W ¥¯à¨¢®¤¨¬ë¥ ¯®¤¯à¥¤áâ ¢«¥¨ï, ¯à¨ç¥¬ V = U ⊕ W .W ¥¯à¨¢®¤¨¬®. ãáâì h = h1 e1 + · · · +W . ¥à¥áâ ¢«ïï ei á ¯®¬®éìî Sn ¬®¦® áç¨â âì, çâ® h1 6= 0. ¬¥â¨¬, çâ® á«ãç © h1 = h2 = · · · = hn ¥¢®§¬®¦¥ ¢ ᨫã ã«¥¢®© å à ªâ¥à¨á⨪¨¯®«ï.¥à¥áâ ¢«ïï e2 , . . . , en á ¯®¬®éìî Sn ¬®¦® áç¨â âì, çâ® h1 6= h2 .®£¤ h −(1, 2)h = (h1 − h2 )(e1 − e2 ). «¥¤®¢ ⥫ì®, «î¡®¥ ¥ã«¥¢®¥ ¨¢ ਠ⮥ ®â®á¨â¥«ì®Sn ¯®¤¯à®áâà á⢮ ¢ W ᮤ¥à¦¨â ¢¥ªâ®à (h1 − h2 )−1 (h − (1, 2)h) = e1 − e2 . ® ⮣¤ ®®á®¤¥à¦¨â ¨ (2, i)(e1 − e2 ) = e1 − ei ¤«ï «î¡®£® i.
®í⮬ã íâ® ¯®¤¯à®áâà á⢮ ᮢ¯ ¤ ¥âá W.®ª § ⥫ìá⢮. ®áâ â®ç® ¯®ª § âì, çâ®hn en{ ¥ã«¥¢®© ¢¥ªâ®à ¨§ 5«£¥¡àë ¨ ¯®«ï1. ®«ìæ ¨ «£¥¡àë¯à¥¤¥«¥¨¥ 5.1. ®«ìæ® (¥ ®¡ï§ â¥«ì® áá®æ¨ ⨢®¥). áá®æ¨ ⨢ë¥, ª®¬¬ãâ ⨢ë¥, ⨪®¬¬ãâ â¨¢ë¥ ª®«ìæ , ª®«ìæ ¨. «î¡®¬ ª®«ìæ® ¨¬¥¥¬à¥¤«®¦¥¨¥ 5.2.¯à¥¤¥«¥¨¥ 5.3.0x = x0 = 0.®«ï, ⥫ .¯à¥¤¥«¥¨¥ 5.4. «£¥¡à ¤ ¯®«¥¬ (¥ ®¡ï§ â¥«ì® áá®æ¨ ⨢ ï). áá®æ¨ ⨢ë¥, ª®¬¬ãâ ⨢ë¥, ⨪®¬¬ãâ â¨¢ë¥ «£¥¡àë, «£¥¡àë ¨.ਬ¥àë 5.5. ª ¦¥¬ àï¤ «£¥¡à.♥♥áá®æ¨ â¨¢ë¥ «£¥¡àë { «£¥¡àë ¬ âà¨æMat(n, k).áá®æ¨ ⨢®-ª®¬¬ãâ â¨¢ë¥ «£¥¡àë { «£¥¡àë ¬®£®ç«¥®¢k[[X]],£¥¡àë à冷¢k[X1 , .
. . , Xn ], «- «£¥¡àë ¥¯à¥àë¢ëå äãªæ¨© ⮯®«®£¨ç¥áª®¬ ¯à®áâ-à á⢥.♥ ᫨R{ áá®æ¨ ⨢ ï «£¥¡à á 1, â® «£¥¡à ¬ âà¨æMat(n, R) ᮢ ï¥âáï áá®æ¨ ⨢®© «£¥¡à®© á 1.♥«£¥¡àë ¨A(−)¯à¥¤¥«¥¨¥ 5.6.àë.¤«ï áá®æ¨ ⨢®© «£¥¡àë ¤¨¨çë©í«¥¬¥â,A.¤¥«¨â¥«¨ ã«ï, ®¡à ⨬ë¥í«¥¬¥âë «£¥¡-¡« áâ¨, ⥫ .।«®¦¥¨¥ 5.7. ¤¨¨çë© í«¥¬¥â «£¥¡àë ®¯à¥¤¥«¥ ®¤®§ ç®.
¡à ⨬ë¥í«¥¬¥âë áá®æ¨ ⨢®© «£¥¡àë ®¡à §ãîâ £à㯯㠯® 㬮¦¥¨î. ¡à â¨¬ë© í«¥¬¥â áá®æ¨ ⨢®© «£¥¡àë ¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¤¥«¨â¥«¥¬ ã«ï.«¥¤á⢨¥ 5.8. ⥫¥ ¨ ¢ ¯®«¥ ¥â ¤¥«¨â¥«¥© ã«ï.ਬ¥àë 5.9. àã¯¯ë ®¡à ⨬ëå í«¥¬¥â®¢ ¢(1)(2)(3)k[X1 , . . . , Xn ] { íâ® ¥ã«¥¢ë¥ ª®áâ âë;k[[X]] { íâ® àï¤ë á ¥ã«¥¢ë¬ ᢮¡®¤ë¬ ç«¥®¬;Mat(n, k) { íâ® GL(n, k); ¤¥«¨â¥«¨ ã«ï ¢ Mat(n, k){ íâ® ¢ë஦¤¥ë¥ ¬ âà¨æë¨ â®«ìª® ®¨.¯à¥¤¥«¥¨¥ 5.10.
®¤ «£¥¡àë, ¯®¤ «£¥¡àë á 1.।«®¦¥¨¥ 5.11.®£¤ ãáâìA { áá®æ¨ ⨢ ï «£¥¡àë ¨ z ∈ A. ®«®¦¨¬Xk[z] = {ai zi |ai ∈ k, i ≥ 0}.k[z] { ¨¬¥ìè ï ¯®¤ «£¥¡à á 1 ¢ A, ᮤ¥à¦ é ï z .¯à¥¤¥«¥¨¥ 5.12.¤¥ « ¢ ª®«ìæ¥ ¨ ¢ «£¥¡à¥.¥á«¨ ¢ ¥© ⮫쪮 ¤¢ ¨¤¥ « A¯à ¦¥¨¥ 5.13. ᫨ ¨¤¥ «â®¡®§ 票¥I /R.«£¥¡à A ¯à®áâ ,¨ 0.Iª®«ìæ I = R.37Rá ¥¤¨¨æ¥© ᮤ¥à¦¨â ®¡à â¨¬ë© í«¥¬¥â,385. «¥¤á⢨¥ 5.14.î¡®¥ ⥫® ¯à®áâ®.।«®¦¥¨¥ 5.15.ãáâìA { ª®¬¬ãâ ⨢®- áá®æ¨ ⨢ ï «£¥¡à , ¨z1 , .
. . , zn ∈ A.®£¤ nX(z1 , . . . , zn ) = {ai zi |ai ∈ A}i=1ï¥âáï ¨¤¥ «®¬ ¢A.¯à¥¤¥«¥¨¥ 5.16. ¤¥ « §ë¢ ¥âáï ¨¤¥ «®¬,¯®à®¦¤¥ë¬(z1 , . . . , zn )z1 , . . . , z n .¬®¦¥á⢮¬¤¥ « ¢¨¤ (z) ¢ A §ë¢ ¥âá ¢ë¬.¥®à¥¬ 5.17.î¡®© ¨¤¥ « ¢ «£¥¡à ¬®£®ç«¥®¢¯à ¦¥¨¥ 5.18. î¡®© ¨¤¥ « ¢Z¨ ¢Z[i]k[X] ï¥âáï £« ¢ë¬.ï¥âáï £« ¢ë¬.ãáâì R { áá®æ¨ ⨢ ï «£¥¡à , ¨ A = Mat(n, R). ।¯®«®¦¨¬,I / A. ®£¤ áãé¥áâ¢ã¥â ¨ ¯à¨â®¬ ¥¤¨áâ¢¥ë© â ª®© ¨¤¥ « J / R, çâ® I =Mat(n, J).¥®à¥¬ 5.19.çâ®®ª § ⥫ìá⢮.
®«®¦¨¬J = {a ∈ R|aE11 ∈ I}.X = (xij ) ∈ I ,ãáâ죤¥xij ∈ R.«ï «î¡ëåi, j = 1, . . . , n¨¬¥¥¬xij E11 = E1i XEj1 ∈ I.xij ∈ J , â. ¥. I ⊆ Mat(n, J).X = (xij ) ∈ Mat(n, J), â. ¥. xij ∈ J ¤«ï ¢á¥å i, j = 1, . . . , n.∈ I, ®âªã¤ XXX=xij Eij =Ei1 (xij E11 )E1j ∈ I.«¥¤®¢ ⥫ì®,¡à â®, ¯ãáâìá«ãç ¥xij E11ij í⮬ij«¥¤á⢨¥ 5.20.ãáâì¯à¥¤¥«¥¨¥ 5.21.¤à®£®¬®¬®à䨧¬ D { ⥫®. ®£¤ Mat(n, D) { ¯à®áâ ï «£¥¡à .®¬®¬®à䨧¬ëª®«¥æ ¨ «£¥¡à.§®¬®à䨧¬ë, ¢â®¬®à䨧¬ë.ker φ.।«®¦¥¨¥ 5.22.ker φ ï¥âáï ¨¤¥ «®¬ ª®«ìæ ( «£¥¡àë).ãáâì φ : k → A { ¥ã«¥¢®© £®¬®¬®à䨧¬ ¯®«ï k ¢ «£¥¡à¥ A.φ ï¥âáï ¬®®¬®à䨧¬®¬.«¥¤á⢨¥ 5.23.®£¤ ®ª § ⥫ìá⢮.