- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •Упражнения
- •Таким образом, множество упорядоченных пар элементов группы отображается на группу. Таблица умножения группы полностью описывает это отображение. Первые элементы всех пар
- •2.4. Факторгруппы
- •Э.Галуа первым показал, что смежные классы группы G по ее нормальной подгруппе К образуют группу, элементами которой являются множества элементов другой группы. Поэтому сначала необходимо определить бинарную операцию на множестве смежных классов группы G по нормальной группе К.
- •Покажем, что если R и S – смежные классы группы G по ее нормальной подгруппе К, то R*S также будет смежным классом группы G по ее подгруппе К, т.е. операция взятия произведения является бинарной операцией на множестве смежных классов по подгруппе К. Если А является произвольной подгруппой G, то А*А = А, т.к. произведение любых двух элементов из подгруппы А принадлежит к А и, вместе с тем, умножая все элементы из А на единицу, получим уже всю подгруппу А.
- •Последнее равенство показывает, что для нахождения произведения двух данных смежных классов группы G по ее нормальному делителю А, следует произвольным образом выбрать в этих смежных классах по одному представителю и взять тот смежный класс, в котором лежит произведение этих представителей.
- •В коммутативных кольцах понятия левого и правого идеала совпадают. Двусторонним идеалом кольца R называют подкольцо А, являющееся одновременно и левым и правым идеалом кольца R.
- •Напомним, что многочлен над Fq назывется нормированным, если его старший коэффициент равен 1.
- •Следствие теоремы
- •Приложение 1. Варианты домашних заданий
- •Вариант 27
- •Александр Николаевич Иванов
- •Дискретная математика
- •ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
- •ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА
- •ЧАСТЬ 1. ОСНОВНЫЕ АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ
- •Во 2-й части пособия изложены основы комбинаторики, теории графов и сетевых моделей. 3-я часть посвящена математической логике, теории автоматов и сложности вычислений. 4-я часть содержит практические примеры использования дискретных математических моделей в криптографии, помехоустойчивом кодировании, цифровой обработке сигналов и сжатии данных
- •Пособие предназначено студентам специальности «Прикладная математика» факультета «К» НИЯУ МИФИ при изучении курса «Дискретная математика», а также может быть рекомендовано к использованию в учебном процессе факультета «Б».
Вариант 27
1.Какое максимальное число подмножеств множества Μ можно образовать из n его подмножеств с помощью операций пересечения, объединения и дополнения?
2.Установить биективное соответствие между множеством всех
отображений множества X в множество {0,1} и множеством 2Χ и найти 2Χ , если Χ = n.
3.Является ли вполне упорядоченным множество Z целых чисел
сих естественным порядком?
4.Построить графы бинарных отношений P1, P2 и их объединения, пересечения и произведения. Бинарные отношения заданы следующими матрицами смежности:
1 0 0 1 |
1 0 0 1 |
P1 = | 0 0 1 1 |, |
P2 = | 0 1 1 0 |. |
| 0 0 1 0 | |
| 1 1 0 1 | |
0 1 1 0 |
0 0 1 1 |
5. Определить четность перестановки
1 2 3 … … … n
1 3 5 … 2 4 6 … .
6.Доказать, что аддитивная группа комплексных чисел есть прямая сумма подгрупп действительных и чисто мнимых чисел.
7.Описать группу симметрий правильного n-угольника. Выделить в ней группу вращений. Совпадают ли эти группы?
8.Какому сравнению степени ниже 5 равносильно сравнение
3x14+4x13+3x12+2x11+x9+2x8+4x7+x6+3x4+x3+4x2+2x≡0 (mod 5)?
9.Решить сравнение x4+4x3+2x2+2x+12≡0(mod 625).
10.С помощью алгоритма Берлекэмпа над полем F2 разложить многочлен х12 + х7 + х5 + х4 + х3 + х2 +1.
181
Вариант 28
1. Какое максимальное число подмножеств множества Μ можно образовать из n его подмножеств с помощью операций пересечения
иобъединения?
2.Пусть заданы множества Χ={a,b,c,d,e} и Υ={α,β,χ}. Найти число сюрьективных отображений множества Χ в множество Υ.
3.Является ли множество Q рациональных чисел вполне упоря-
доченным (с обычным порядком ≤) ?
4. Построить графы бинарных отношений P1, P2 и их объединения, пересечения и произведения. Бинарные отношения заданы следующими матрицами смежности:
0 1 0 1 |
1 0 0 1 |
P1 = | 1 0 0 0 |, |
P2 = | 0 0 1 1 |. |
| 0 0 1 1 | |
| 1 0 0 1 | |
1 1 1 0 |
1 0 1 0 |
5. Определить четность перестановки
1 2 3 … … n-1 nn n-1 n-2 … … 2 1 .
6. Доказать, что мультипликативная группа действительных чисел есть прямое произведение подгруппы положительных чисел и подгруппы чисел ± 1.
7.Каков наивысший порядок циклических подгрупп, содержащихся в группе вращений правильного двенадцатиугольника? Построить их.
8.Какому сравнению степени ниже 7 равносильно сравнение
2x17+x14+5x12+2x10+x9+5x8+2x7+3x5+4x4+6x3+4x2+x+4≡0(mod 7)?
9.Решить сравнение 6x3+27x2+17x+20≡0(mod 30).
10.С помощью алгоритма Берлекэмпа над полем F3 разложить многочлен х7+2х6+х5-х3-2х2-х+2.
182
Вариант 29
1.Какое максимальное число подмножеств множества Μ можно образовать из n его подмножеств с помощью операций пересечения и дополнения?
2.Пусть заданы множества Χ={a,b,c,d,e} и Y={α,β,χ,δ,ε,φ,γ,η}.
Найти число инъективных отображений Χ→Υ.
3.Является ли вполне упорядоченным множество R действитель-
ных чисел с обычным порядком ≤ ?
4. Построить графы бинарных отношений P1, P2 и их объединения, пересечения и произведения. Бинарные отношения заданы следующими матрицами смежности:
0 1 0 1 |
1 0 0 1 |
P1 = | 1 0 1 0 |, |
P2 = | 1 0 1 0 |. |
| 0 1 1 1 | |
| 1 0 0 1 | |
0 1 0 0 |
0 0 1 1 |
5.Определить четность перестановки (1 2 3 … k).
6.Доказать, что мультипликативная группа комплексных чисел есть прямое произведение подгрупп положительных чисел и чисел, по модулю равных 1.
7.Каков наивысший порядок циклических подгрупп, содержащихся в группе симметрий правильного девятиугольника? Построить их.
8.Какому сравнению со старшим коэффициентом 1 равносильно
сравнение 70x6+78x5+25x4+68x3+52x2+4x+3≡0(mod 101) ?
9.Решить сравнение 31x4+57x3+96x+191≡0(mod 225).
10.Применить алгоритм Берлекэмпа для доказательства неприводимости многочлена х6-х3-х-1 в кольце F3[x].
183
Вариант 30
1.Какое максимальное число подмножеств множества Μ можно образовать из n его подмножеств с помощью операций объединения и дополнения?
2.Доказать, что не существует множества, содержащего все множества.
3.Будет ли вполне упорядоченным множество чисел вида 1-1/n,
где n - целое положительное число с обычным порядком ≤ ?
4. Построить графы бинарных отношений P1, P2 и их объединения, пересечения и произведения. Бинарные отношения заданы следующими матрицами смежности:
1 1 0 1 |
1 0 0 1 |
P1 = | 1 0 1 0 |, |
P2 = | 0 1 1 1 |. |
| 0 0 1 1 | |
| 0 0 0 1 | |
1 1 1 0 |
1 0 1 0 |
5. Определить четность перестановки
1 2 |
3 4 … n-1 n |
n 1 |
n-1 2 … … …. |
6.Доказать, что конечная абелева группа G, порядок которой равен произведению двух различных простых чисел p и q является циклической.
7.Каков наивысший порядок циклических подгрупп, содержащихся в группе симметрий правильного n-угольника ? Описать их.
8. Решить сравнение |
7x4+19x+25≡0(mod 27). |
9.Найти первообразные корни по модулям 17, 289, 578.
10.Применить алгоритм Берлекэмпа для определения числа ра-
личных нормированных неприводимых делителей многочлена х4+1 в кольце Fp[x] для всех нечетных простых р.
184
Приложение 2. Вариант контрольной работы
1. Построить графы бинарных отношений P1, P2 и их объединения, пересечения и произведения. Бинарные отношения заданы следующими матрицами смежности:
1 0 0 1 |
1 0 0 1 |
P1 = | 0 0 1 1 |, |
P2 = | 0 1 1 0 |. |
| 0 0 1 0 | |
| 1 1 0 1 | |
0 1 1 0 |
0 0 1 1 |
2. Построить граф перестановки S. Представить перестановку S в виде произведения независимых циклов и в виде произведения транспозиций. Найти четность и порядок перестановки S.
S = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 123 5 4 6 10 8 9 1 11 12 7 2 .
3.Построить смежные классы и фактор-группу аддитивной группы целых чисел по подгруппе целых чисел, кратных 5. Построить таблицу умножения и граф факторгруппы.
4.Восстановить переданное информационное слово по полученному cообщению 1 0 1 1 0 0 1. При передаче по двоичному каналу связи использовался код Хэмминга, исправляющий одну ошибку со следующей порождающей матрицей:
|
1 |
0 0 |
0 |
1 |
0 1 |
|
||
G = | 0 1 0 0 1 1 1 | . |
||||||||
| |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
| |
|
0 |
0 0 |
1 |
1 |
1 0 |
|
Найти множество определяющих соотношений и построить граф
этого кода. |
61х ≡ 103 (mod 147). |
5. Решить сравнение |
6.Найти поле разложения многочлена x6-x4-x2-x-1 над полем F3.
7.Разложить многочлен x6+x5+x3+x2+1 с помощью алгоритма Берлекэмпа над полем F2.
185