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----  子群判定定理3能否这么证明?  (http://bbs.xml.org.cn/dispbbs.asp?boardid=67&rootid=&id=53832)


--  作者:peterhertz
--  发布时间:10/15/2007 8:10:00 PM

--  子群判定定理3能否这么证明?
17.2 子群
定理17.11 G是群,H是G的有穷非空子集,则H是G的子群当且仅当任意a,b∈H有ab∈H.

17.1 群
定理17.6 设G是具有一个二元运算的不含零元的有限代数系统,且该运算适合结合律和消去律,则G是一个群.

定理17.11的充分性证明能否从定理17.6推出?如下:
⑴G是群可以推出G的运算不含零元,不然零元无逆元不符群的定义,G不含零元,则H是G的子集对G的运算不含零元
⑵由定理17.11充分性的题设即任意a,b∈H有ab∈H可推出H对G的运算保持封闭
以上两条表明H对G的运算构成一个不含零元的有限代数系统
⑶由于G是群,所以G上的运算显然适合结合律和消去律
由⑴、⑵、⑶引用定理17.6可得出H就是群,即H是G的子群。


--  作者:Logician
--  发布时间:10/15/2007 8:52:00 PM

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我觉得你证的是对的。
--  作者:lionx
--  发布时间:10/16/2007 8:56:00 AM

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“⑶由于G是群,所以H上的运算显然适合结合律和消去律”这句话有问题。

结合律是显然的,但消去律不显然。因为消去律a*b=a*c => b=c 是建立在a有逆元的基础上,你必须证明a的逆元在H中(当然任取a属于H),才能说H满足消去律。也就是说,a的逆元在不在H中和a的逆元在G中不是显然的关系。

而a的逆元必在H中是通过“H是G的有穷非空子集”和“a,b∈H有ab∈H” 这两个条件共同保证的。


--  作者:lionx
--  发布时间:10/16/2007 8:58:00 AM

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当然你的思路是正确的
--  作者:Logician
--  发布时间:10/16/2007 2:20:00 PM

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我认为消去律是成立的.
因为对于任意 a,b,c ∈H,由于H是G的子集,所以a,b,c ∈ G,又由于H和G的运算相同,所以如果ac = bc在H中成立,它在G中也成立(这貌似是废话,呵呵),又由于G是群,所以ac=bc可以推出a=b。(注意:有逆元是消去律成立的充分而非必要条件,如果我们用别的方式得知了"ac = bc ---> a=c"对任何H中的元素a,b,c都成立,就不用考虑逆元的事了)。

总之流程是:
任意选定x,y,z属于H,如果xz=yz,那么这个等式在G中也成立,由G是群推出x=y,再把这个结论放回H中。

我觉得这个过程在逻辑上是通的。。。


--  作者:lionx
--  发布时间:10/16/2007 3:45:00 PM

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嗯……对啊!
--  作者:lionx
--  发布时间:10/16/2007 3:48:00 PM

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哎!真是越学越谨慎了,看来是显然的哇!
--  作者:Logician
--  发布时间:10/16/2007 4:40:00 PM

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呵呵
The more I know, the more dubious I feel about what I know.

以下是引用lionx在2007-10-16 15:48:00的发言:
哎!真是越学越谨慎了,看来是显然的哇!


--  作者:zhongyuan17
--  发布时间:10/17/2007 7:03:00 PM

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其实我对于这个定理17.6有点疑问
定理本身是没问题的,但书上说这可以做为群的定义,这就有点不明白了
考虑只有一个元素的平凡群,这个元素即是单位元也是零元
如此,这个定理作为定义是不是有欠考虑?
--  作者:Logician
--  发布时间:10/17/2007 9:45:00 PM

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这里定义之所以有这个问题,是因为他们重新定义了“消去律”。
这本教材上所说的“消去律”,加了“c不是零元”这个限制。
而在许多传统的代数教材上,消去律的定义就是“对任意a,b,c属于G,ac=bc --> a=b”。
如果按这个定义,就可以这样定义群:
若G是有限独异点,且G满足消去律,则称G为群。(注意:这样只定义了“有限群”,无限群不能这样定义)。

这本教材在“移植”上述定理时,为适应他们对消去律的新定义,加了“G中不含零元”这个限制,结果就产生了你说的这个问题:1阶群被排除在外了。


--  作者:peterhertz
--  发布时间:11/7/2007 8:31:00 PM

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lionx这么一问,我才发觉自己还真是没细想消去律这一步把这步想当然了,看了罗素的分析才知道自己是蒙对了,真的没细想过消去律背后的机关,也是自己学离散时对定理、例题喜欢先把书合上闷心想一下凑出的一个证明
这学习真是要讨论啊,牛人也需要集思广益,至于像我这种greenhand需要抛砖引玉
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