代數(shù)學(xué) I: 代數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
定 價(jià):15.2 元
- 作者:歐陽(yáng)毅,申伊塃編
- 出版時(shí)間:2016/8/1
- ISBN:9787040459494
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:O15
- 頁(yè)碼:127
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16K
本書(shū)介紹代數(shù)和數(shù)論基本知識(shí),具體內(nèi)容包括集合論基本知識(shí),等價(jià)關(guān)系,復(fù)數(shù),群、環(huán)、域的定義、例子和簡(jiǎn)單性質(zhì),陪集和拉格朗日定理,階與循環(huán)群,置換與對(duì)稱群,整數(shù)整除理論,同余理論,費(fèi)馬定理、歐拉定理和中國(guó)剩余定理,二次剩余與二次互反律,域上的多項(xiàng)式理論,韋達(dá)定理,整數(shù)環(huán)上的多項(xiàng)式,對(duì)稱多項(xiàng)式。
代數(shù)方法和分析方法是數(shù)學(xué)研究中兩種最基本的方法,也是大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生數(shù)學(xué)教育的重點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)創(chuàng)校伊始就受到華羅庚、王元、萬(wàn)哲先、曾肯成等前輩數(shù)論和代數(shù)大家的諄諄教導(dǎo),代數(shù)和數(shù)論方面人才輩出。20世紀(jì)80年代以來(lái),在馮克勤教授和李尚志教授等領(lǐng)導(dǎo)下,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的代數(shù)教學(xué)水平一直維持在較高水平,培養(yǎng)的代數(shù)和數(shù)論人才受到國(guó)內(nèi)外同行高度稱許?拼笾阅軌蛟诖鷶(shù)教學(xué)方面取得較好成果,一方面原因是學(xué)生們受到嚴(yán)格的“線性代數(shù)”基礎(chǔ)訓(xùn)練;另一方面科大一直堅(jiān)持為數(shù)學(xué)系學(xué)生開(kāi)設(shè)“初等數(shù)論”和“近世代數(shù)”基礎(chǔ)課程,并在高年級(jí)和研究生階段開(kāi)設(shè)“群表示論”“交換代數(shù)”等課程,并配備有《整數(shù)與多項(xiàng)式》(馮克勤、余紅兵編著),《近世代數(shù)引論》(馮克勤、李尚志、查建國(guó)、章璞編著),《群與代數(shù)表示論》(馮克勤、章璞、李尚志編著)等著名教材。
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),新一代科大學(xué)生入學(xué)時(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和20世紀(jì)八十、九十年代學(xué)生有較大區(qū)別。這里面一部分原因是高中新課標(biāo)和高考指揮棒的影響,大部分學(xué)生在高中時(shí)代受到題海戰(zhàn)術(shù)的錘煉,但獨(dú)立探索和抽象思維能力受到壓制。他們更早接觸到微積分的思想,對(duì)于高考中出現(xiàn)的各種題型十分熟練.但在平面幾何、因式分解和三角函數(shù)等方面的基本訓(xùn)練遠(yuǎn)不如以前,在數(shù)學(xué)證明和邏輯嚴(yán)格性方面的訓(xùn)練也不如以前。另一方面,這一代學(xué)生或多或少參加過(guò)數(shù)學(xué)競(jìng)賽,而其中最體現(xiàn)抽象思維能力的初等數(shù)論問(wèn)題常常是他們最頭疼的問(wèn)題之一。當(dāng)同學(xué)們?cè)诖笠婚_(kāi)始接觸“初等數(shù)論”課程時(shí),上述兩方面的原因就讓同學(xué)們對(duì)于課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒。到大二開(kāi)始學(xué)習(xí)“近世代數(shù)”課程時(shí),撲面而來(lái)的抽象代數(shù)思想,特別是群論思想和方法更讓不少學(xué)生感到無(wú)所適從。因此科大的代數(shù)教學(xué)在前些年受到比較嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。另一方面,我們的教材沒(méi)有及時(shí)體現(xiàn)新時(shí)期學(xué)生的最新情況,需要得到及時(shí)更新。從教學(xué)本身來(lái)看,通過(guò)多年教學(xué)和科研實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)各代數(shù)課程之間的銜接以及對(duì)應(yīng)教材之間銜接不是特別流暢(各數(shù)學(xué)核心課程的銜接亦是如此),在統(tǒng)一的框架下對(duì)代數(shù)課程教學(xué)和教材建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃成為必要。
2011年,在編者的組織下,數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院全體教授對(duì)于代數(shù)系列課程的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了熱烈討論,《代數(shù)系列課程綱要》數(shù)易其稿,最終得到通過(guò)。我們對(duì)代數(shù)方面涉及的6門(mén)課程進(jìn)行全面改革和優(yōu)化。原來(lái)的“初等數(shù)論”課程由“代數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”課程替代,與“近世代數(shù)”“代數(shù)學(xué)”一起構(gòu)成代數(shù)教學(xué)三門(mén)核心課程。它們由淺入深,目標(biāo)是為數(shù)學(xué)學(xué)院學(xué)生奠定扎實(shí)的代數(shù)基礎(chǔ)。基于課程改革的需要,我們當(dāng)即著手對(duì)應(yīng)的教材建設(shè),計(jì)劃在原來(lái)教材的基礎(chǔ)上編寫(xiě)代數(shù)學(xué)三部系列教材:《代數(shù)學(xué)I代數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》,《代數(shù)學(xué)II近世代數(shù)》和《代數(shù)學(xué)III代數(shù)學(xué)進(jìn)階》。
本書(shū)即是代數(shù)學(xué)系列教材三部曲的第一部。我們?cè)隈T克勤教授和余紅兵教授編著的教材《整數(shù)與多項(xiàng)式》基礎(chǔ)上,參照Artin,Lang,Hungerford,Dummit-Foote等著名英文教材,對(duì)群、環(huán)、域的定義和基本性質(zhì),循環(huán)群和對(duì)稱群,整數(shù)理論,多項(xiàng)式理論等進(jìn)行介紹,目的是為后續(xù)的線性代數(shù),近世代數(shù)和數(shù)論(包括數(shù)論的應(yīng)用)等眾多課程提供基礎(chǔ)。我們?cè)诒A粼瓉?lái)初等數(shù)論課程整數(shù)理論和多項(xiàng)式理論的基礎(chǔ)上,增加了復(fù)數(shù)、韋達(dá)定理等高中忽視的內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)了等價(jià)關(guān)系這個(gè)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)難點(diǎn),增加了群.環(huán)、域的基礎(chǔ)知識(shí)特別是循環(huán)群的知識(shí),對(duì)線性代數(shù)教學(xué)急需的置換的概念進(jìn)行討論。這樣編寫(xiě)的目的,首先是讓學(xué)生較早接觸到群、環(huán)、域等抽象概念,盡早鍛煉學(xué)生的抽象思維能力,為后續(xù)的近世代數(shù)課程降低難度。其次我們統(tǒng)一使用代數(shù)的思想介紹整數(shù)和多項(xiàng)式的理論,希望同學(xué)們能夠了解初等數(shù)論不是數(shù)學(xué)競(jìng)賽中高不可攀的一道道難題,而是在統(tǒng)一邏輯框架下的優(yōu)美理論,它不僅在今后數(shù)學(xué)各方面學(xué)習(xí)中有很多用處,而且是數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中應(yīng)用的重要理論基石。這也是我們將《初等數(shù)論》改名為《代數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》的原因。
本書(shū)分為九章。第一章為預(yù)備知識(shí),總結(jié)了集合和映射等概念,特別對(duì)等價(jià)關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)闡述,介紹了復(fù)數(shù)的基本性質(zhì),以及求和與求積符號(hào)等內(nèi)容。此章內(nèi)容實(shí)為數(shù)學(xué)各學(xué)科之基礎(chǔ),在此一并給出,應(yīng)屬必要。第二章引入了群、環(huán)、域的概念,包括同態(tài)、同構(gòu)、正規(guī)子群和理想等概念,給出例子和簡(jiǎn)單性質(zhì)。第三章和第四章是整數(shù)整除和同余理論的學(xué)習(xí),包括算術(shù)基本定理和歐幾里得算法,剩余類環(huán)的構(gòu)造以及歐拉定理、費(fèi)馬小定理和中國(guó)剩余定理等著名定理。第五章則是域上多項(xiàng)式環(huán)的介紹,這里大部分結(jié)果是整數(shù)環(huán)理論的平行結(jié)果,另外則是多項(xiàng)式零點(diǎn)研究,并給出了根與系數(shù)關(guān)系的韋達(dá)定理。第六章是群論基礎(chǔ),介紹了元素的階,循環(huán)群的基本性質(zhì),陪集和群論拉格朗日定理。第七章是對(duì)置換和對(duì)稱群的介紹,包括置換奇偶性和交錯(cuò)群。第八章則是對(duì)元有限域乘法群的學(xué)習(xí),包括原根和二次剩余的概念,以及二次互反律的證明。最后一章我們回到對(duì)多項(xiàng)式的學(xué)習(xí),介紹了整系數(shù)多項(xiàng)式和對(duì)稱多項(xiàng)式的性質(zhì)。
第一章 預(yù)備知識(shí)
1.1 集合與映射
1.1.1 集合的定義
1.1.2 集合的基本運(yùn)算
1.1.3 一些常用的集合記號(hào)
1.1.4 映射,合成律和結(jié)合律
1.1.5 等價(jià)關(guān)系,等價(jià)類與分拆
1.2 求和與求積符號(hào)
1.3 復(fù)數(shù)
1.3.1 復(fù)數(shù)域的定義
1.3.2 復(fù)數(shù)的幾何意義與復(fù)平面
習(xí)題
第二章 初識(shí)群、環(huán)、域
2.1 群
2.1.1 群的定義和例子
2.1.2 子群與直積
2.2 環(huán)與域
2.2.1.定義和例子
2.2.2 環(huán)的簡(jiǎn)單性質(zhì)
2.2.3 多項(xiàng)式環(huán)
2.3 同態(tài)與同構(gòu)
2.3.1 群的同態(tài)與同構(gòu)
2.3.2 環(huán)的同態(tài)與同構(gòu)
習(xí)題
第三章 整數(shù)理論
3.1 整除
3.1.1 帶余除法
3.1.2 最大公因子
3.1.3 歐幾里得算法
3.1.4 最小公倍數(shù)
3.2 素?cái)?shù)與算術(shù)基本定理
習(xí)題
第四章 整數(shù)的同余理論
4.1 同余式
4.2 中國(guó)剩余定理
4.3 歐拉定理和費(fèi)馬小定理
4.4 模算術(shù)和應(yīng)用
4.4.1 模算術(shù)
4.4.2 應(yīng)用舉例
習(xí)題
第五章 域上的多項(xiàng)式環(huán)
5.1 整除性理論
5.1.1 最大公因子
5.1.2 不可約多項(xiàng)式和因式分解
5.2 多項(xiàng)式零點(diǎn)和韋達(dá)定理
5.3 多項(xiàng)式同余理論
5.3.1 多項(xiàng)式的同余
5.3.2 中國(guó)剩余定理
5.3.3 低次多項(xiàng)式的不可約性
習(xí)題
第六章 群論基礎(chǔ)
6.1 元素的階和循環(huán)群
6.2 拉格朗日定理
6.2.1 陪集表示
6.2.2 陪集與正規(guī)子群
習(xí)題
第七章 對(duì)稱群
7.1 置換及其表示
7.2 置換的奇偶性和交錯(cuò)群
7.2.1 奇置換與偶置換
7.2.2 交錯(cuò)群
習(xí)題
第八章 域Fp上的算術(shù)
8.1 乘法群(Z/mZ)x與Fx p的結(jié)構(gòu)
8.1.1 乘法群的結(jié)構(gòu)
8.1.2 原根的計(jì)算
8.1.3 高次同余方程求解
8.2 Fx p的平方元與二次剩余
8.3 二次互反律的證明和變例
習(xí)題
第九章 多項(xiàng)式(II)
9.1 整系數(shù)多項(xiàng)式環(huán)Z|x|
9.2 多元多項(xiàng)式
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
索引