Рассматриваются бинарные и n-местные операции, виды бинарных операций, вводятся понятия алгебры, подалгебры, алгебраической системы, приводятся примеры.
п.1. Бинарные и n-местные операции.
Пусть - непустое множество, то есть
.
Определение. Бинарной операцией на множестве называется отображение прямого произведения
.
Другими словами: если каждой упорядоченной паре элементов множества поставлен в соответствие единственный элемент из
, то говорят, что задана бинарная операция на множестве
.
Пример.
Пусть - произвольные высказывания
:
- бинарная операция на множестве высказываний.
Пусть - произвольные множества
:
- бинарная операция на множестве множеств.
Пусть
:
- бинарная операция на множестве действительных чисел.
:
- не является бинарной операцией на множестве
, так как
.
Если - произвольная бинарная операция на множестве
и паре
ставится в соответствие элемент
(то есть
), то вместо записи
пишут
, то есть имеем
. Элемент
называется композицией элементов
.
Определение. Пусть . Отображение
называется
- местной операцией на множестве
. Число
- ранг операции.
Определение. Нульместной операцией на множестве называется выделение (фиксация) какого-нибудь элемента множества
. Число
называется рангом нульместной операции.
Определение. Одноместные операции называются унарными операциями. Другими словами: унарная операция каждому элементу из множества ставит в соответствие элемент из множества
, то есть унарная операция – это отображение множества
во множество
.
Унарную операцию называют оператором.
Пример.
Пусть - множество натуральных чисел
- унарная операция
- не является унарной операцией
На множестве высказываний операция :
- унарная операция
На множестве подмножеств универсального множества операция дополнения – унарная операция.
Определение. Отображение из множества называется частичной
- местной операцией на множестве
, если область определения отображения не совпадает с
.
Виды бинарных операций
Пусть - бинарные операции на множестве
.
Операция - коммутативна на множестве
.
Операция - ассоциативна на множестве
.
Операция - дистрибутивна слева относительно операции
.
Операция дистрибутивна справа относительно операции
.
Пример.
Операция на множестве
- коммутативна, ассоциативна.
Операция на множестве
- коммутативна, ассоциативна.
На множестве множеств операции и
дистрибутивны относительно друг друга.
На множестве функций композиция функций - ассоциативная операция, не является коммутативной операцией.
п.2. Понятие алгебры.
Определение. Алгебра , где
,
- множество операций на
.
Другими словами: если мы говорим об алгебре, то считаем, что задано множество и заданы операции.
Пример.
Пусть - множество высказываний
- алгебра логики высказываний.
Пусть - множество натуральных чисел
- алгебра натуральных чисел относительно операций
и
.
Определение. Алгебра называется подалгеброй алгебры
, если множество
;
- ограничение операции
.
Определение. Алгебраическая система - это упорядоченная тройка
, где
,
- множество операций на
;
- множество отношений на
.
Список литературы
Е.Е. Маренич, А.С. Маренич. Вводный курс математики. Учебно-методическое пособие. 2002
В.Е. Маренич. Журнал «Аргумент». Задачи по теории групп.
Кострикин А.И. Введение в алгебру. Ч.1 Основы алгебры. – М.: Физмат лит-ра, 2000
Кострикин А.И. Введение в алгебру. Ч.2 Основы алгебры. – М.: Физмат лит-ра, 2000
Кострикин А.И. Введение в алгебру. Ч.3 Основные структуры алгебры. – М.: Физмат лит-ра, 2000
Кострикин А.И. Сборник задач по алгебре. Изд. третье – М.: Физмат лит-ра, 2001