內容簡介
《抽象代數1:代數學基礎》力求深入淺齣、循序漸進,以利於學生掌握抽象代數課程的精髓。
《抽象代數1:代數學基礎》還特彆注意與其他課程,如高等代數與解析幾何、微分幾何、李代數、有限群錶示和抽象代數Ⅱ等的聯係,加強學生對數學整體的把握。
《抽象代數1:代數學基礎》基本逐節配有習題,既可幫助讀者鞏固和拓廣教材講述的內容,又可進行科學研究能力的初步培養。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 基本概念
1.1 二元運算與同餘關係
1.2 幺半群群
1.3 子群與商群
1.4 環與域
1.5 同態與同構
1.6 模
1.7 同態基本定理
1.8 循環群
第2章 環
2.1 分式域
2.2 多項式環
2.3 對稱多項式
2.4 唯一析因環
2.5 主理想整環與Euclid環
2.6 域上一元多項式
2.7 唯一析因環的多項式環
2.8 素理想與極大理想
第3章 域
3.1 域的單擴張
3.2 有限擴張
3.3 分裂域正規擴張
3.4 可分多項式完備域
3.5 可分擴張本原元素
3.6 代數學基本定理
第4章 群
4.1 群的生成組
4.2 群在集閤上的作用
4.3 Sylow子群
4.4 有限單群
4.5 群的直積
4.6 可解群與冪零群
4.7 Jordan-Holder定理
4.8 自由幺半群與自由群
4.9 點群
第5章 模
5.1 自由模
5.2 模的直和
5.3 主理想整環上的有限生成模
5.4 主理想整環上的有限生成扭模
5.5 主理想整環上有限生成模的應用
5.6 主理想整環上的矩陣
第6章 Galois理論
6.1 Galois基本理論
6.2 一個方程的群
6.3 分圓域二項方程
6.4 有限域
6.5 方程的根式解
6.6 圓規直尺作圖
參考文獻
索引
前言/序言
從1984年開始,我為南開大學數學係本科生講授抽象代數.特彆根據陳省身先生的倡議,南開大學於1986年創辦瞭數學試點班,並對該試點班的教學進行瞭許多改革,其中一個重要的改革是加強抽象代數的教學,教學時間由一個學期改為兩個學期,教學內容則要求係統和完整.1992年齣版的《代數學基礎》和之後齣版的《南開大學數學教學叢書》都是這個試點班的教材。
《代數學基礎》-書除南開大學數學係一直使用外,還有一些其他學校也在使用,有的學校還將其作為研究生課程的教材使用,十多年過去,情況有瞭很大的不同.雖然我在此書齣版後不再講授這門課程,但書中有一些問題慢慢得到瞭解答,這些是需要修改和補充的.這本書當時印得很少(復印的不少),現在已經買不到瞭,但是仍不斷有讀者來詢問何處可以買到,陳良雲、史毅茜和白瑞蒲三位老師三四年前就建議、敦促我再版此書,而且主動為書的再版做瞭大量工作,因此,此書的再版應是他們的功勞,科學齣版社一如既往地積極支持我們,願意齣版此書.為瞭不辜負讀者、三位老師和齣版社的希望,我決定再版此書,當然新版書是我與陳良雲、史毅茜、白瑞蒲三位老師共同閤作完成的。
由於在學校這門課程的名稱是“抽象代數”或“近世代數”,雖然這兩個名稱未必完全確切,但習慣成自然,也不必去計較,遵從這種習慣,我們將新書命名為《抽象代數》,由於擴充瞭很多內容,新的《抽象代數》分為兩本:第1本是《抽象代數I-代數學基礎》,基本保持瞭原書的結構與內容;第二本是《抽象代數II-結閤代數》,包括結閤代數、張量代數、Clifford代數和有限群錶示等四部分內容,這些內容在代數學中也是基本的,在其他分支中又經常要用,但是在抽象代數課程中往往被“忽略”,實在應該給予它們在抽象代數中相應的地位。
源遠流長的代數學,曆來在整個自然科學基礎之一的數學中占有極為重要的地位,今天它仍在蓬勃發展中,它對數學以及整個自然科學和社會科學的影響與日俱增,是數學中最有生機與活力的一個分支,
但是,當我們迴顧那漫長麯摺的曆史時,卻發現代數學在很長一段時期的發展竟是極其緩慢的.初等代數學是研究數和文字的代數運算(加法、減法、乘法、除法、乘方、開方)的理論和方法,其主要研究對象是多項式方程和多項式方程組的解.其研究方法是高度計算性的.16世紀,復數的引進是數學史一個重要的轉摺.初等代數學相繼解決瞭2次、3次與4次方程求解問題.這些方程的解都可用係數的四則運算與根式運算來給齣,即可用根式解這些方程.初等代數也因此而達到高峰.但是,當時的數學傢們繼續探索5次與5次以上方程的解,也試圖用根式解齣這些方程,經過200餘年,並無重要進展,這裏包括許多著名數學傢,如L.Euler(1707~1783),A.T.Vandermonde(1735~1796),J.L.Lagrange(1736~1813),P.Ruffini(1765~1822)等.直到19世紀,代數學的發展纔有瞭轉機。
1799年,C.F.Gauss(1777~1855)證明瞭代數學基本定理,因此獲得博士學位,他將多項式的根與復平麵上的點對應,從而證明瞭多項式根的存在.這裏Gauss將復數與平麵上的點一一對應,使用“復數”這個名詞,對以後數學都有很大影響.另一個重要的事情是他的方法.與以前不同的是,Gauss不是去計算一個根,而是證明根的存在,這個方法開創瞭探討數學中存在性的新途徑.1801年,Gauss在《算術研究》中將等分圓周與二項方程(xp-1=0,p為素數)聯係起來,並建立瞭二項方程的理論.1824年,N.H.Abel(1802~1829)解決瞭用根式求解5次方程不可能性問題.Abel還研究瞭一類可以用根式解的方程,後人發現這是具有交換的Galois群的方程,但是用根式解高次方程的問題並未完全解決。
1829年5月,E.Galois(1811-1832)寫齣瞭代數方程可解性的論文,1830年2月修改後交法國科學院,由於審稿人去世,手稿遺失.1831年,他再次修改論文,交法國科學院,這次並未得到應有的公正評價.1832年,Galois在決鬥前夕寫瞭絕筆信,整理瞭他的手稿,概述瞭他得到的主要成果.Galois不幸死於這場決鬥.1846年,即Galois逝世14年後,他的部分論文纔得以發錶.1870年,C.Jordan(1838~1922)全麵介紹瞭Galois的思想.Galois在探討可用根式求解的方程時,用瞭根的置換的概念,實際上,他已提齣瞭群的概念,用此理論徹底解決瞭用根式求解高次方程的問題,並由此發展瞭一整套關於群和域的理論-Galois理論。
自從19世紀Galois建立群論之後,代數學有瞭突破性的進展,主要是群、環、域及Galois理論的建立與發展,無疑這些理論當時處於數學發展的前沿,人們就把它們稱為“近世代數(modernalgebra)”.這些理論與以往的代數,即初等代數相比,抽象性更為突齣,如更著重於數學體係結構的研究,因而又被稱為“抽象代數(abstractalgebra)”。
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