抽象代数 - 弦圈

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4 months ago

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初二可以学习抽象代数吗？

知乎提问：孩子初二，数学成绩经常满分(120)。有时候117 118，孩子说想学点高端的，我想让孩子学抽象代数可行吗我的回答（已删）：没必要学，这么着急学这些内容干什么呢，孩子又不一定真的感兴趣，搞不好让他讨厌起了数学更糟糕。数学是以兴趣为主的，什么提前学之类的都是渣渣，提前学又不代表你以后数学成就会很高。初二既然数学成绩还行，那就意味着孩子有更多的空余时间可以做他感兴趣的事情，家长不应该强行给孩子灌输一些不应该在他这个年龄学习的东西。除非你孩子真的很热爱数学，那么你拦都拦不住他自学，还需要你去灌输给他吗？原文发布于 2021-05-28 09:25

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Ricciflows

4 months ago

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Serge Lang经典代数教材：Algebra Revised Third Edition

这是GTM211，Serge Lang写的代数经典教材Algebra。关于Serge Lang的教材，虽然在知乎上褒贬不一，但我自己以前在数学圈中，倒是没听过这些负面评价，倒是听说过有人推荐Serge Lang的这本Algebra，遇到代数方面不懂的可以直接查Algebra。我自己基本没读过Serge Lang的教材，这本Algebra除了，记得当初也是看了一些的。这本书作为入门教材，因为篇幅过长，对于不懂得跳着读书的人来说要耗费很多时间，因此不适合。但是翻看目录就可以发现，这本书应该是迄今为止代数方面最完备的教材之一了，前面我分享的GTM242 Grillet抽象代数经典教材：Abstract Algebra 2nd，也是非常完备的代数教材，跟Serge Lang的这本Algebra结合起来正好，因此我之前查抽象代数方面的知识，就是拿GTM242和GTM211这两本作为参考文献，当然还有Stack Project。然后在知乎上我发现（这也是我为啥讨厌知乎）有人会说某教材不好，原因是肤浅或者说书中有不少小错。我觉得还是少拿这种言论来误人子弟，真的知乎什么人都能随便评价数学😅。在我看来， ...

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Nekomusume

5 months ago

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Zariski交换代数经典教材Commutative Algebra系列（pdf可复制版）

Zariski的名字估计学代数几何的人都耳熟能详，先是入门时期的交换代数教材，然后就是深入研究时期随处可见的Zariski拓扑。本帖我们分享的便是著名的Zariski交换代数教材。Oscar Zariski & Pierre Samuel写的交换代数经典教材Commutative Algebra，该教材也是学习代数几何的经典入门前置教材之一，用于补充交换代数相关的前置知识。毕竟众所周知，代数几何的基础是抽象代数，尤其是交换代数，因此想要学习代数几何，就必须要有交换代数方面的扎实基础。交换代数方面的经典教材不少，包括Atiyah的那本Introduction To Commutative Algebra，那本书篇幅较小，更为简略感觉更加适合新人小白。而Zariski的Commutative Algebra则内容更加完备、更为系统性，该教材分为两本，基本上把代数几何相关的交换代数内容全都梳理了一遍。因此，Zariski的这本教材不仅可以作为初学者的交换代数入门教材，还能作为交换代数的词典用于查阅交换代数相关的知识。Zariski的这本教材，我记得当年网络上能找到的只是Commuta ...

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Nekomusume

5 months ago

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Atiyah交换代数经典入门教材：Introduction to Commutative Algebra

在上帖中，我分享了Zariski的交换代数教材：Zariski交换代数经典教材Commutative Algebra系列（pdf可复制版）。其实交换代数方面，除了Zariski的教材，还有Atiyah的Introduction to Commutative Algebra，以及Matsumura的Commutative Ring Theory可以作为交换代数的入门教材。Atiyah的教材是这三本教材中最简单的，Zariski的教材虽然很完备，但是篇幅过长，而且内容太过经典了，没有Atiyah的教材那样更加贴近新时代。而Matsumura的教材篇幅要比Atiyah的长一些，而且似乎感觉Atiyah的表达更加通俗易懂一些，毕竟Atiyah是众所周知的大师级人物。下面我们来回忆一下Atiyah的一些人物轶事。Atiyah作为与Serre齐名的伟大数学家，他最著名的工作即是与辛格一起证明了指标定理（Atiyah-Singer Index Theorem）。而Atiyah也与Grothendieck关系匪浅，见下图😁而Atiyah对物理也同样非常感兴趣，他与很多物理学家合作研究过，包括知名的唯一 ...

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Nekomusume

5 months ago

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Matsumura交换代数入门教材：Commutative Ring Theory

在前面两帖Zariski交换代数经典教材Commutative Algebra系列（pdf可复制版）和 Atiyah交换代数经典入门教材：Introduction to Commutative Algebra 中，我分享了Zariski和Atiyah的交换代数教材。在本帖中，我把Matsumura的教材也分享出来。在这里我重新回顾一下这三本教材的区别。首先，Zariski的教材很完备，但是篇幅过长，而且内容太过经典了，没有另外两本那么与时俱进。因此Zariski的教材更加适合作为交换代数的词典用于查阅。当然如果你不需要按部就班从头到尾的看完一本书，Zariski的教材选择性的跳着看，完全可以作为入门教材。我高中的时候就是看Zariski的教材的。Atiyah的教材是这三本教材中最简单的，也是篇幅最短的。而Matsumura的教材篇幅要比Atiyah的长一些，并且Matsumura的教材有一些Atiyah中没有的概念，因此也值得一读，不过Atiyah教材的表达要更加通俗易懂一些。因此，我的建议是三本教材都读一读，但没必要全部看完，把需要掌握的基础概念都掌握了就行。读文献时有些术语找不到， ...

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Nekomusume

5 months ago

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GTM242 Grillet抽象代数经典教材：Abstract Algebra 2nd

本次我分享的教材是GTM242——Abstract Algebra，作者是Pierre Antoine Grillet。本教材是我高中时期最中意的抽象代数教材了😄，当时的我看过好几本抽象代数的教材，包括国内的某本抽象代数小册子教材（已经找不到了，不知道扔哪了，记得封面是黄黑色的），最后还是GTM242让我真正学会了抽象代数。高中的时候我基本每天回家的路上都会看它，并且最后我还把它的纸质书从国外亚马逊买回来了。这本教材我个人感觉通俗易懂，挺适合喜欢代数的初学者。整本书先从最基本的二元运算讲到半群，接着才到更加抽象的群的概念。教材的整体节奏也是循序渐进，先群论接着环论，之后才是域论。讲完前面的基础概念后，才开始更加深入的话题，如伽罗华理论。本书内容可以说十分完备，而且例子也丰富，带有趣的配套习题。此书不仅可以用于学习抽象代数，还能用于学习交换代数和同调代数，完备得有些出乎意料，感觉把所有代数的重要基础概念都囊括其中。应该可以跟Serge Lang的Algebra相提并论。值得一提的是，Serge Lang的Algebra经常被推荐用于作为代数方面的词典，用于遇到不懂或者少见的代数概念时去查 ...

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Pove

5 months ago

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关于抽象代数split exact sequence的拓展和相关练习

想知道关于split exact sequence的相关知识点以及练习题，或者有没有简单的（本科以内）关于如何用simple group来推导更高阶的群的文章

群论

抽象代数

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Nekomusume

5 months ago

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素数在整数整环中还是素的吗？

我的提问：一个整环$R$中的元素$p$是素的，如果$p$不是零或者一个单元，并且$p|ab$意味着$p|a$或者$p|b$（等价的$ab\in Rp$意味着$a \in Rp$或者$b\in Rp$）。一个整环$R$的元素$q$是不可约的，当$q$不是零或者一个单元，并且$q = ab$意味着$a$或$b$是一个单元。那么素数在整数整环中是素的吗？然后素数都是不可约的吗？回答1：这两个问题的都是对的。根据基础数论的事实，$\pm 1$是唯一可逆的整数，除$\pm 1$以外的整数可以唯一地表示为不同素数的乘积加上$\pm$，每个素数的幂都是正整数，这两个结果都很容易得到。回答2：素数在整数整环中既是素的，也是不可约的。根据定义，它们就是不可约的。为了证明它们是素的，请回顾一下欧几里得算法，该算法用于找到两个整数的GCD（并同时证明任意两个整数都有一个在等价意义下唯一的GCD，其中并不涉及素数的分解）。根据欧几里德算法可以得出，如果$d=\gcd(a,b)$对两个整数$a,b\in\mathbb Z$，则存在整数$u,v\in\mathbb Z$使得$d=ua+vb$。（贝祖特性。）现在， ...

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Ricciflows

6 months ago

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为什么无限求和需要被有意义的？

我的提问：例如单位分解（partition of unity）中的求和以及抽象代数中的多项式表达式。回答：拥有无限多项的求和（或者说更加正式的“级数”）需要一些额外的条件来保证他们“表现良好”（"well behaved"）。否则你可能得到像以下这样的悖论：$$\begin{align} &S = 1 + 1 + 1 + \dots \\ &\Rightarrow 2S = 2 + 2 + 2 + \dots \\ &\Rightarrow 2S = (1+1) + (1+1) + (1+1) + \dots \\ &\Rightarrow 2S = 1 + 1 + 1 + \dots \\ &\Rightarrow 2S=S \\ &\Rightarrow S = 0 \end{align}$$一般地，额外的条件包含，要求除了有限数量的项都为$0$（数学简称中的“几乎所有”）或者收敛条件来确保求和有一个极限值。本问题问于2020年1月22号，当时我在读高三，提问的水平非常差😅，跟Peter Scholze这种高中就懂谱序列的没得比🙃。

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Ricciflows

6 months ago

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抽象代数中如何执行归纳法？

我的提问：我无法理解在这个证明中，归纳法这个步骤是如何进行的。有人能帮帮我吗？感谢！回答：令$n = deg B$。他们通过对$m = deg A$做归纳法来证明那个陈述。基本情况是$m < n$。如果$m \geq n$，然后他们找到另一个多项式$A'$，在这种情况下，$A' = A - B a_m X^{m - n}$，并且它有比$m$更小的阶数。所以我们可以通过归纳假设来处理它。$A′$的商和余数表达式是用于找到$A$的。我想有两件事你可能会觉得困扰，以及为什么你没有认出归纳法。首先，基本情况不仅仅是一种情况，而是一堆情况。这里请注意，这是基本的：证明中的归纳步骤仅适用于$m\geq n$。同时注意，在这种情况下，证明$m=1$的工作量并不比证明$m<n$小：对于所有这些情况，这都是一行证明。你可能会觉得困扰的第二件事是，我们不仅对$m-1$使用归纳假设，对任何阶数严格小于$m$的多项式也使用归纳假设。这被称为完全归纳法或强归纳法：在归纳步骤中，你假设的是，命题不多于$m-1$时都是真的，而不仅仅是$m-1$。这在维基百科的“归纳法”页面上得到了很好的解释。

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Ricciflows

6 months ago

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如何构建一个比复数域$\mathbb{C}$还要大的域？

本文我们探讨这个问题：是否存在一种扩张复数域$\mathbb{C}$的方法，使得$\mathbb{C} \subset\mathbb{C}[a]$？或者$\mathbb{C}$是所有域扩张的终点？下面围绕这个问题，我们将提供两种扩张复数域$\mathbb{C}$的方法。方法1：$\mathbb{C}$的笛卡儿积$$P = {\Bbb C}\times{\Bbb C}\times\cdots$$并不是一个域，因为它有零因子：$$(0,1,0,1,\cdots)(1,0,1,0\cdots)=(0,0,0,0,\cdots)。$$但是将零因子商掉，就能得到一个域。令$\mathcal U$为$\Bbb N$上的一个nonprincipal ultrafilter。我们定义$$(a_1,a_2,\cdots)\sim(b_1,b_2,\cdots)$$当$$\{n\in\Bbb N\,\vert\, a_n=b_n\}\in\mathcal U。$$然后商$F = P/\sim$就是一个严格比$\mathbb{C}$大的域，我们称这个域为超积（英语：ultraproduct）。并且嵌入映射$ ...

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Ricciflows

7 months ago

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$\mathbb{R}$的有限域扩张是$\mathbb{R}$或者同构于$\mathbb{C}$

我们需要证明的命题如下：令$F$为包含$\mathbb{R}$的任意一个域，它满足性质$\dim_{\mathbb R}F < \infty$。然后我们有$F \cong \mathbb R$或者$F \cong \mathbb C$。下面我们给出三个证明，其中第一个证明最为简洁，最后一个最为复杂。证明：由代数闭包的唯一性，我们有嵌入$F \hookrightarrow \mathbb C$，因此我们有$\mathbb R \subset F \subset \mathbb C$。然后命题结论可由$[\mathbb C:\mathbb R]=2$得出，因为这排除了真中间域的存在。证明2：因为$F$在$\mathbb{R}$上是有限维的，它在$\mathbb{R}$上代数。这是关于域扩张的一个基本事实：如果$a\in F$，然后$1,a,a^2,\dots,a^n$在$\mathbb{R}$上线性相关，这里$n=\dim_{\mathbb{R}}F$。所以$F$的每个元素是一个$\mathbb{R}$系数多项式的根。如果$-1$在$F$中不是一个平方，我们可以添加一个平方根$j$（ ...

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	创建时间	2024-11-30 18:26
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	母圈子	数学