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可解群

指数 可解群

在數學的歷史中,群論原本起源於對五次方程及更高次方程無一般的公式解之證明的找尋,最終随着伽羅瓦理论的提出而确立。可解群的概念產生於描述其根可以只用根式(平方根、立方根等等及其和與積)表示的多項式所对应的自同構群所擁有的性質。 一個群被稱為可解的,若它擁有一個其商群皆為阿貝爾群的正規列。或者等價地說,若其降正規列 之中,每一個子群都會是前一個的导群,且最後一個為G的當然子群。上述兩個定義是等價的,对一個群H及H的正規子群N,其商群H/N為可交換的若且唯若N包含著H(1)。 對於有限群,有一個等價的定義為:一可解群為一有著其商群皆為質數階的循環群之合成列的群。此一定義會等價是因為每一個簡單阿貝爾群都是有質數階的循環群。若爾當-赫爾德定理表示若一個合成列有此性質,則其循環群即會對應到某個體上的n個根。但此一定義的等價性並不必然於無限群中亦會成立:例如,因為每一個在加法下的整數群Z的非當然子群皆同構於Z本身,它不會有合成列,但是其有著唯一同構於Z的商群之正規列,證明了其確實是可解的。 和喬治·波里亞的格言「若有一個你無法算出的問題,則會有的你可以算出的較簡單的問題」相一致的,可解群通常在簡化有關一複雜的群的推測至一系列有著簡單結構-阿貝爾群的群的推測有著很有用的功用。.

23 关系: 合成列多循環群多項式對稱群五次方程当且仅当循環群喬治·波里亞冪零群商群簡單群素数群同構群的生成集合群论階 (群論)阿贝尔群P-群换位子群根式法伊特-湯普森定理满射数学

合成列

在抽象代數中。合成列是藉著將代數對象(如群、模等等)拆解為簡單的成份,以萃取不變量的方式之一。以模為例,一般環上的模未必能表成單模的直和。但是我們可退而求其次,考慮一組過濾 \.

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多循環群

數學上,多循環群是符合子群的極大條件的可解群。(子群的極大條件,即任何由子群組成的集合中都存在極大元。這等價於任何子群都是有限生成的。)多循環群都是有限展示的。.

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多項式

多项式(Polynomial)是代数学中的基础概念,是由称为未知数的变量和称为系数的常数通过有限次加减法、乘法以及自然数幂次的乘方运算得到的代数表达式。多项式是整式的一种。未知数只有一个的多项式称为一元多项式;例如x^2-3x+4就是一个一元多项式。未知数不止一个的多项式称为多元多项式,例如就是一個三元多项式。 可以写成只由一项构成的多项式也称为单项式。如果一项中不含未知数,则称之为常数项。 多项式在数学的很多分支中乃至许多自然科学以及工程学中都有重要作用。.

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對稱群

对称群可以指:.

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五次方程

五次方程是一種最高次數為五次的多項式方程。本條目專指只含一個未知數的五次方程(一元五次方程),即方程形如 其中,a、b、c、d、e和f为复数域内的数,且a不为零。例如: 尋找五次方程的解一直是個重要的數學問題。一次方程和二次方程很早就找到了公式解,經過數學家們的努力,後來三次方程及四次方程也有了解答,但是之后很长的一段时间里沒有人知道五次方程是否存在公式解。相形之下,解五次方程顯得格外的困難。 後來,和尼爾斯·阿貝爾證明了一般的五次方程,不存在統一的根式解(即由方程的係數通過有限次的四則運算及根號組合而成的公式解)。認為一般的五次方程沒有公式解存在的看法其实是不正確的。事實上,利用一些超越函數,如Θ函数或戴德金η函數即可構造出五次方程的公式解。另外,若只需求得數值解,可以利用數值方法(如牛頓法)得到相當理想的解答。 證明一般五次以上的方程式無根式解的人是埃瓦里斯特·伽羅瓦,他巧妙地利用群論處理了上述的問題。.

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当且仅当

当且仅当(If and only if)(中国大陆又称作当且--仅当,臺灣又称作若且--唯若),在--邏輯中,逻辑算符反互斥或閘(exclusive or)是对两个运算元的一种邏輯分析类型,符号为XNOR或ENOR或\Leftrightarrow。与一般的邏輯或非NOR不同,當兩兩數值相同為是,而數值不同時為否。在数学、哲学、逻辑学以及其他一些技术性领域中被用来表示“在,并且仅仅在这些条件成立的时候”之意,在英语中的对应标记为iff。“A当且仅当B”其他等价的说法有“当且仅当A則B”;“A是B的充分必要条件(充要條件)”。 一般而言,當我們看到“A当且仅当B”,我們可以知道“如果A成立時,則B一定成立;如果B成立時,則A也一定成立”;“如果A不成立時,則B一定不成立;如果B不成立時,則A也一定不成立”。.

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循環群

在群論中,循環群(英文:cyclic group),是指能由單個元素所生成的群。有限循环群同构于整数同余加法群 Z/nZ,无限循环群则同构于整数加法群。每個循環群都是阿贝尔群,亦即其運算是可交換的。在群论中,循环群的性质已经被研究的较为透彻,是更为复杂的代数研究中常用到的基础工具。.

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喬治·波里亞

#重定向 波利亞·哲爾吉.

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冪零群

在群論裡,冪零群為一擁有幾乎可換之特殊性質的群,經由交換子(.

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商群

在數學中,給定一個群G和G的正規子群N,G在N上的商群或因子群,在直覺上是把正規子群N“萎縮”為單位元的群。商群寫為G/N并念作G mod N(mod是模的簡寫)。如果N不是正規子群,商仍可得到,但結果將不是群,而是齊次空間。.

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簡單群

#重定向 单群.

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素数

質--數(Prime number),又称素--数,指在大於1的自然数中,除了1和該数自身外,無法被其他自然数整除的数(也可定義為只有1與該數本身两个正因数的数)。大於1的自然數若不是質數,則稱之為合數。例如,5是個質數,因為其正因數只有1與5。而6則是個合數,因為除了1與6外,2與3也是其正因數。算術基本定理確立了質數於數論裡的核心地位:任何大於1的整數均可被表示成一串唯一質數之乘積。為了確保該定理的唯一性,1被定義為不是質數,因為在因式分解中可以有任意多個1(如3、1×3、1×1×3等都是3的有效因數分解)。 古希臘數學家歐幾里得於公元前300年前後證明有無限多個質數存在(欧几里得定理)。現時人們已發現多種驗證質數的方法。其中試除法比較簡單,但需時較長:設被測試的自然數為n,使用此方法者需逐一測試2與\sqrt之間的整數,確保它們無一能整除n。對於較大或一些具特別形式(如梅森數)的自然數,人們通常使用較有效率的演算法測試其是否為質數(例如277232917-1是直至2017年底為止已知最大的梅森質數)。雖然人們仍未發現可以完全區別質數與合數的公式,但已建構了質數的分佈模式(亦即質數在大數時的統計模式)。19世紀晚期得到證明的質數定理指出:一個任意自然數n為質數的機率反比於其數位(或n的對數)。 許多有關質數的問題依然未解,如哥德巴赫猜想(每個大於2的偶數可表示成兩個素數之和)及孿生質數猜想(存在無窮多對相差2的質數)。這些問題促進了數論各個分支的發展,主要在於數字的解析或代數方面。質數被用於資訊科技裡的幾個程序中,如公鑰加密利用了難以將大數分解成其質因數之類的性質。質數亦在其他數學領域裡形成了各種廣義化的質數概念,主要出現在代數裡,如質元素及質理想。.

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群同構

在抽象代數中,群同構是在兩個群之間的函數,它以關照到了群運算的方式架設了在群的元素之間的一一對應。如果兩個群之間存在一個同構,則這兩個群叫做同構的。從群論的立場看,同構的群有相同的性質而不要區分。.

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群的生成集合

在抽象代數中,群 G 的生成集合是子集 S 使得所有 G 的所有元素都可以表達為 S 的元素和它們的逆元中的有限多個元素的乘積。 更一般的說,如果 S 是群 G 的子集,則 S 所生成的子群 是包含所有 S 的元素的 G 的最小子群,這意味著它是包含 S 元素的所有子群的交集;等價的說, 是可以用 S 的元素和它們的逆元中的有限多個元素的乘積表達的 G 的所有元素的子群。 如果 G.

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群论

在数学和抽象代数中,群论研究名为群的代数结构。 群在抽象代数中具有基本的重要地位:许多代数结构,包括环、-zh-hant:體;zh-hans:域-和向量空间等可以看作是在群的基础上添加新的运算和公理而形成的。群的概念在数学的许多分支都有出现,而且群论的研究方法也对抽象代数的其它分支有重要影响。线性代数群(linear algebraic groups)和李群作为群论的分支,在经历了重大的发展之后,已经形成相对独立的研究领域。 群论的重要性还体现在物理学和化学的研究中,因为许多不同的物理结构,如晶体结构和氢原子结构可以用群论方法来进行建模。于是群论和相关的群表示论在物理学和化学中有大量的应用。 群论中的重要结果,有限单群分类是20世纪数学最重要的结果之一。该定理的证明是集体努力的结果,它的证明出现在1960年和1980年之间出版的超过10,000页的期刊上。.

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階 (群論)

在群論這一數學的分支裡,階這一詞被使用在兩個相關連的意義上:.

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阿贝尔群

阿貝爾群(Abelian group)也稱爲交換群(commutative group)或可交換群,它是滿足其元素的運算不依賴於它們的次序(交換律公理)的群。阿貝爾群推廣了整數集合的加法運算。阿貝爾群以挪威數學家尼尔斯·阿貝爾命名。 阿貝爾群的概念是抽象代數的基本概念之一。其基本研究對象是模和向量空間。阿貝爾群的理論比其他非阿貝爾群簡單。有限阿貝爾群已經被徹底地研究了。無限阿貝爾群理論則是目前正在研究的領域。.

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P-群

在數學裡,給定一質數p,p-群即是指一個其每個元素都有p的次方階的週期群。亦即,對每個群內的元素g,都存在一個正整數n使得g的pn次方等於其單位元素。 若G是有限的,則其會和G自身的階為p的次方之敘述相等價。關於有限p-群的結構已知道了許多,其中第一個使用類方程的標準結論為一個非當然有限p-群的中心不可能為一個當然子群。一個pn階的p-群會包含著pi階的子群,其中0 ≤ i ≤ n。更一般性地,每一個有限p-群都會是冪零群,且因此都會是可解群。 有相同階的p-群不一定會互相同構;例如,循環群C4和克萊因四元群都是4階的2-群,但兩者並不同構。一個p-群不一定要是阿貝爾群;如8階的二面體群即為一個非可換2-群。(但每個p2階的群都會是可換的。) 以趨進的觀點來看,幾乎所有的有限群都會是p-群。實際上,幾乎所有的有限群都是2-群:2-群的同構類與其階至多為n之群的同構類的比例在當n趨進於無限大時會趨進於1。例如,其階至多為2000的所有不同的群會有99%為1024階的2-群。 每一個非當然有限群都會包括一個為非當然p-群之子群。詳述請見西洛定理。 無限群的例子,見普呂弗群。.

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换位子群

在抽象代数中,一个群的换位子群或导群,是指由这个群的所有交换子所生成的子群,记作、G′或G(1) 。每个群都对应着一个确定的交换子群。在一个群G的所有正规子群中,交换子群G′是使得G对它的商群为交换群的最小子群。在某种意义上,交换子群提供了群G的可交换程度。因为从交换子的定义:.

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根式

#重定向 方根.

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法伊特-湯普森定理

在數學裡,法伊特﹣湯普森定理,亦稱奇階定理(英語:odd order theorem),說明每一個奇階的有限群都是可解的。該定理由瓦爾特·法伊特(Walter Feit)和約翰·格里格斯·湯普森證明。.

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满射

满射或蓋射(surjection、onto),或稱满射函数或映成函數,一个函数f:X\rightarrow Y为满射,則对于任意的陪域 Y 中的元素 y,在函数的定义域 X 中存在一點 x 使得 f(x).

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数学

数学是利用符号语言研究數量、结构、变化以及空间等概念的一門学科,从某种角度看屬於形式科學的一種。數學透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察而產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的定理。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一環。對數學基本概念的完善,早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本便可觀見,而在古希臘那裡有更為嚴謹的處理。從那時開始,數學的發展便持續不斷地小幅進展,至16世紀的文藝復興時期,因为新的科學發現和數學革新兩者的交互,致使數學的加速发展,直至今日。数学并成为許多國家及地區的教育範疇中的一部分。 今日,數學使用在不同的領域中,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展,例如物理学的实质性发展中建立的某些理论激发数学家对于某些问题的不同角度的思考。數學家也研究純數學,就是數學本身的实质性內容,而不以任何實際應用為目標。雖然許多研究以純數學開始,但其过程中也發現許多應用之处。.

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