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[原创]群论的一些基础知识
2011-3-31 08:58 60670

[原创]群论的一些基础知识

2011-3-31 08:58
60670
昨天在论坛上看到有人问模n剩余类群的最大阶的问题,好像有好多人还不明白。我觉得有必要给大家说说,毕竟密码学要用到很多群论的知识。
    这些东西比较杂,我也怕我有什么忘了的,因此我会不断更新的。

目录:
1楼:主要的概念
2楼:和密码学有关的一些结论
5楼:循环群
9楼:同态、同构
26楼:陪集、商群、正规子群、单群
置换群

    我先介绍一下什么是群。
    群是一个代数结构,代数有五大结构:群、环、域、模、格。密码学要用到的估计就是群和域了。
    群的定义是:一个集合若定义了一个封闭的运算称为乘法,并且满足下面的几条:
(1)结合律成立。(满足结合律的代数叫结合代数)
(2)有左单位元e存在,e左乘任何元素都不变
(3)有左逆元存在,左逆元与其相乘后是e
这样的集合就是群。
    群中元素的个数就是群的阶。有限阶的群叫有限群。这里我说几句废话,别以为有限群就简单,20世纪数学界具有里程碑意义的一个定理:有限单群分类定理,发表在《太平洋数学》上。整整一期就这一篇论文,长达1000多页,作者有100多人。其中给出的最大的一个单群的阶超过10亿。
    废话不说了,继续。
    有限阶的群叫有限群,密码学就是需要用到有限群和有限域的一些定理。脑子不好使了,刚说到群的阶,现在说群中元素的阶。群的定义中说群中运算是封闭的,那么若将群中任何一个元素自己和自己相乘若干次后必定会变成单位元e的。这个次数叫做这个元素的阶。
    群的子群就是群的一个子集,它继承了群的运算,保持乘法封闭,取逆也封闭。
    交换群:若对于群中任意两个元素a、b,有ab=ba,就称为交换群,又叫Able群。

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wzb 2011-3-31 09:37
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一些基本的结论:
    元素的阶整除群的阶
    子群的阶整除群的阶
    模n剩余类群的生成元为1
    模n剩余类群中,若n为素数,则除单位元0外全是生成元,也就是说Zp(p为素数)构成一个域
  n阶循环群同构于模n剩余类群Zn,无限阶循环群同构于整数加群。所以循环群本质上只有两个
  循环群的元素a^r是生成元当且仅当r与n互素,其中n为群的阶
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Dsh骗天 2011-3-31 11:06
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嗯, 我们上学期就学了抽象代数 , 一些定理都忘了...
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publickey 2011-3-31 12:46
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群论要讲清楚比较难。。。
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wzb 2011-3-31 16:50
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一个群的例子:循环群
    一个群若只有一个生成元就叫循环群。昨天有人问模n剩余类群的元素的阶的问题,现在我就详细的说说。
    首先给出模n剩余类群的定义:n是一个正整数,对于任意一个正整数,被n除后余数会有几种可能,0、1....n-1。所有的这些剩余类所构成的集合叫模n剩余类群。其中的乘法运算定义为:相加后再和n求模。
    举个例子:Z5,模5剩余类群。4与3相乘结果为2
     由于循环群是Able群,其中的运算一般也就写为加法。
   Z5中的生成元:1首先肯定是,2=1+1、3=1+1+1、4=1+1+1+1、0=1+1+1+1+1
    2也是4=2+2、1=2+2+2、3=2+2+2、0=2+2+2+2
   不难发现Z5的生成元是1、2、3、4
   有限阶的循环群和模n剩余类群同构,所以只需分析模n剩余类群就可以获得所有有限阶群得结构,这也是我为什么要举模5剩余类群的例子。
  Zn中的全部生成元:r是元的充分必要条件是r与n互素。
  说了这么多,也不知道我说明白了没有,现在就回答模n剩余类群元素阶的问题,任意一个元素都可以生成这个群的一个子群。子群的阶是要整除n的,而那个元素的阶和生成的子群的阶是一样的,所以不会有元素阶大于n。
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lilianjie 1 2011-4-1 14:28
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谢谢!

我这几周梦中都是群。。。。

要例子,没例子,看懂了也不算学会了

谢谢
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lilianjie 1 2011-4-1 15:28
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感觉用工具学才好 ,就象线性代数,我们的教科书误人子弟,用MALAB/MAPLE工具才显威力。赶上潮流才行,要不总再64卦周易里转,像同态的核,理想。。。。例子都不好懂

唠骚几句:

像陶轩哲关于素数获菲尔兹奖,我国的素数家王元(60多了吧)被采访时说了,他的方法非常新,不好懂啊
庞加来猜想的那个俄国。。夫,用的也是刚在前几个月才被别人论文得出的结果
费马大定理更是几个大家互相交流得出的结果

有限单群分类定理:15000页  

300页下的抽象代数教科书才仅能讲点26个散单群名称

韩国人日本人在26个散单群里有名字,日本人在代数素论更是牛

就像编译器,还没搞懂CPU微指令,可新书上又说了,GPU将和CPU抢地盘了,刚想翻翻编译器原理,可INTEL又多核了,那个高纳德都反对多核,可现谁不是多核呢

虽说不和他们比,可你只要看书,就总在吊人胃口。。

感觉是群论是一种思想,和老马有非常不一至的地方,所以国家不太提倡学的太深了,国产抽象代数教科书没厚的
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wzb 2011-4-2 20:08
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可能我说的太抽象了,这几天忙着我的论文,没时间,过几天我给几个例子

群论不光光是一种思想,群的精髓在于它是有结构的集合。
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wzb 2011-4-12 10:03
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同态、同构

论坛的贴子不能写数学公式,说又说不明白,这让我很是为难

先给出定义:称两个群同态,若存在一个映射(称为同态映射)可以保持群的运算。f(ab)=f(a)f(b)
若同态映射是一个双射,称为同构。

举个例子:R是全体实数的加法群,R+是全体正实数的乘法群。定义R到R+的映射f,f(a)=2^a
由于f(a+b)=2^(a+b)=2^a 2^b,所以f保持运算,是一个同态映射。
进一步,f还是双射。从而f是同构。

同构将单位元变为单位元,将逆元变为逆元。

同态的核:群G与H同态,f为其同态映射,e是H的单位元。集合K={g|f(g)=e}为f的核。
说白了,核就是能够被映射f变成单位元的元素。

举个例子:
刚才给出的R到R+的同构映射f的核:R+是全体正实数的乘法群,单位元是1。只有2的0次方才是1,所以f的核只有一个元素:单位元0

这个例子中同构映射f的核是单位元并不是偶然的,只要是同构,核都是单位元。
另外核是单位元可以推出同态是单射。如果已经证明了是满射,那么就可以得出映射是同构。
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ycmint 5 2011-4-12 10:18
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一次多写点,整理一下 让我等菜菜学习一下。。。我感觉大学里的离散数学讲的太基础了。。什么群论深入点的介绍都感觉为0.。。。期待学习。。。。。
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lilianjie 1 2011-4-12 12:53
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谢!

有没有非满射又非单射的同态呢?

问问有没有有限生成阿贝尔群:这个有限生成阿贝尔群各种同构群的子群阶都是有限的?

再问下下面的分解成不相交轮换乘积的过程:

(1965)(1487)(1923)=(165)(234879)

S4 := Sym({ "a", "b", "c", "d" });
> S4;
S9 := Sym({ "a", "b", "c", "d" , "e", "f", "g", "h"});
> S9;
DirectProduct(S4, S9);
DirectProduct(S9, S4);
S12 := Sym(12);
S12;

Symmetric group S4 acting on a set of cardinality 4
Order = 24 = 2^3 * 3
Symmetric group S9 acting on a set of cardinality 8
Order = 40320 = 2^7 * 3^2 * 5 * 7
Permutation group acting on a set of cardinality 12
Order = 967680 = 2^10 * 3^3 * 5 * 7
    (1, 2, 3, 4)
    (1, 2)
    (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12)
    (5, 6)
Permutation group acting on a set of cardinality 12
Order = 967680 = 2^10 * 3^3 * 5 * 7
    (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
    (1, 2)
    (9, 10, 11, 12)
    (9, 10)
Symmetric group S12 acting on a set of cardinality 12
Order = 479001600 = 2^10 * 3^5 * 5^2 * 7 * 11
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lilianjie 1 2011-4-12 14:43
12
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搞懂一个

1-----9-----9--------6
2-------3-------3-------3
3--------1--------4--------4
4--------4-----------8-----8
5---------5------5---------1
6--------6--------6------5
7--------7------1--------9
8-----------8------7--------7
9--------2----------2--------2

(165)(348792)

再来一个试试:

(1924)(17659)(1238)

学会验了:
G := PermutationGroup< 9 | (1,9,6,5),(1,4,7,8),(1,9,2,3)>;
G;
GSet(G);
G.1;
G.2;
G.3;
G.3*G.2*G.1;
G.1*G.2*G.3;

Permutation group G acting on a set of cardinality 9
    (1, 9, 6, 5)
    (1, 4, 7, 8)
    (1, 9, 2, 3)
GSet{@ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 @}
(1, 9, 6, 5)
(1, 4, 7, 8)
(1, 9, 2, 3)
(1, 6, 5)(2, 3, 4, 7, 8, 9)
(1, 2, 3)(4, 7, 8, 9, 6, 5)

Parent(G321);
Permutation group G acting on a set of cardinality 9
    (1, 9, 6, 5)
    (1, 4, 7, 8)
    (1, 9, 2, 3)
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lilianjie 1 2011-4-12 14:50
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1---------2---------2------------4
2--------------3-------------3--------------3
3----------------8---------8--------8
4-----------------4--------------4----1
5----------------------5-------9-------2
6---------6--------5--------------5
7----------7--------6--------6
8--------------1------7--------7
9--------9------1----------9

(14)(238765)对

G := PermutationGroup< 9 | (1,9,2,4),(1,7,6,5,9),(1,2,3,8)>;
G;
GSet(G);
G.1;
G.2;
G.3;
G.3*G.2*G.1;
G.1*G.2*G.3;

Permutation group G acting on a set of cardinality 9
    (1, 9, 2, 4)
    (1, 7, 6, 5, 9)
    (1, 2, 3, 8)
GSet{@ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 @}
(1, 9, 2, 4)
(1, 7, 6, 5, 9)
(1, 2, 3, 8)
(1, 4)(2, 3, 8, 7, 6, 5)
(1, 2, 4, 7, 6, 5, 9, 3, 8)

Parent(G321);
Permutation group G acting on a set of cardinality 9
    (1, 9, 2, 4)
    (1, 7, 6, 5, 9)
    (1, 2, 3, 8)

=============

G := PermutationGroup< 9 | (1,9,2,4),(1,7,6,5,9),(1,2,3,8)>;
G;
G1 := PermutationGroup< 9 | (1,9,6,5),(1,4,7,8),(1,9,2,3)>;
G1;

GSet(G);
G.1;
G.2;
G.3;
G321:=G.3*G.2*G.1;
G321;
Generic(G);

G.1*G.2*G.3;
Parent(G321);
Degree(G);
Generators(G);
IsAbelian(G) ;
IsCyclic(G);
GSet(G1);
G1.1;
G1.2;
G1.3;
G1321:=G1.3*G1.2*G1.1;
G1321;
Generic(G1);

G1.1*G1.2*G1.3;
Parent(G1321);
Degree(G1);
Generators(G1);
IsAbelian(G1) ;
IsCyclic(G);

Permutation group G acting on a set of cardinality 9
    (1, 9, 2, 4)
    (1, 7, 6, 5, 9)
    (1, 2, 3, 8)
Permutation group G1 acting on a set of cardinality 9
    (1, 9, 6, 5)
    (1, 4, 7, 8)
    (1, 9, 2, 3)
GSet{@ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 @}
(1, 9, 2, 4)
(1, 7, 6, 5, 9)
(1, 2, 3, 8)
(1, 4)(2, 3, 8, 7, 6, 5)
Symmetric group acting on a set of cardinality 9
Order = 362880 = 2^7 * 3^4 * 5 * 7
(1, 2, 4, 7, 6, 5, 9, 3, 8)
Permutation group G acting on a set of cardinality 9
    (1, 9, 2, 4)
    (1, 7, 6, 5, 9)
    (1, 2, 3, 8)
9
{
    (1, 7, 6, 5, 9),
    (1, 9, 2, 4),
    (1, 2, 3, 8)
}
false
false
GSet{@ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 @}
(1, 9, 6, 5)
(1, 4, 7, 8)
(1, 9, 2, 3)
(1, 6, 5)(2, 3, 4, 7, 8, 9)
Symmetric group acting on a set of cardinality 9
Order = 362880 = 2^7 * 3^4 * 5 * 7
(1, 2, 3)(4, 7, 8, 9, 6, 5)
Permutation group G1 acting on a set of cardinality 9
    (1, 9, 6, 5)
    (1, 4, 7, 8)
    (1, 9, 2, 3)
9
{
    (1, 4, 7, 8),
    (1, 9, 2, 3),
    (1, 9, 6, 5)
}
false
false
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wzb 2011-4-15 10:53
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最近我很忙,一直没时间写,搞得大家都嫌我每次都写得太少,实在不好意思,现在回答问题:

既不是单射又不是满射的同态是存在的,并且大部分同态都是这样

关于有限生成Able群有一个结构定理:有限生成Able群同构于一些循环群的直和,并且这些循环群中如果有些是有限阶的,那么总可以使得它们的阶m1、m2、m3...,有m1|m2|m3|.....成立。

你问的那个问题不应叫同构群的子群,我说了是一些Able群的直和。当然可以有无限阶的。有限生成Able群的意思是由有限个生成,并不是说群必须是有限阶

不想交的轮换等我写置换群的时候我再细细说吧
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wzb 2011-4-15 11:13
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有限生成Able群,我不打算说了,因为表示论需要很多基础,我说了你们也看不太清楚
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lilianjie 1 2011-4-15 11:44
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谢!

看到书上有求Z4------->Z6的同态,也有求Z6-------->Z4同态,可没细说,搞不懂,能不能给列列有哪些?



z:=Integers(4) ;
z4:=AdditiveGroup(z);
z4;
Generators(z4);
NumberOfGenerators(z4) ;
Centre(z4);
Subgroups(z4);
AutomorphismGroup(z4);

Abelian Group isomorphic to Z/4
Defined on 1 generator
Relations:
    4*z4.1 = 0
{
    z4.1
}
1
Abelian Group isomorphic to Z/4
Defined on 1 generator
Relations:
    4*z4.1 = 0
Conjugacy classes of subgroups
------------------------------

[1]     Order 4            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/4
        Defined on 1 generator
        Relations:
            4*z4.1 = 0
[2]     Order 2            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/2
        Defined on 1 generator in supergroup z4:
            $.1 = 2*z4.1
        Relations:
            2*$.1 = 0
[3]     Order 1            Length 1
        Abelian Group of order 1
A group of automorphisms of Abelian Group isomorphic to Z/4
Defined on 1 generator
Relations:
    4*z4.1 = 0
Generators:
    Automorphism of Abelian Group isomorphic to Z/4
    Defined on 1 generator
    Relations:
        4*z4.1 = 0 which maps:
        z4.1 |--> 3*z4.1

z:=Integers(6) ;
z6:=AdditiveGroup(z);
z6;
Generators(z6);
NumberOfGenerators(z6) ;
Centre(z6);
Subgroups(z6);
AutomorphismGroup(z6);

Abelian Group isomorphic to Z/6
Defined on 1 generator
Relations:
    6*z6.1 = 0
{
    z6.1
}
1
Abelian Group isomorphic to Z/6
Defined on 1 generator
Relations:
    6*z6.1 = 0
Conjugacy classes of subgroups
------------------------------

[1]     Order 6            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/6
        Defined on 1 generator
        Relations:
            6*z6.1 = 0
[2]     Order 3            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/3
        Defined on 1 generator in supergroup z6:
            $.1 = 2*z6.1
        Relations:
            3*$.1 = 0
[3]     Order 2            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/2
        Defined on 1 generator in supergroup z6:
            $.1 = 3*z6.1
        Relations:
            2*$.1 = 0
[4]     Order 1            Length 1
        Abelian Group of order 1
A group of automorphisms of Abelian Group isomorphic to Z/6
Defined on 1 generator
Relations:
    6*z6.1 = 0
Generators:
    Automorphism of Abelian Group isomorphic to Z/6
    Defined on 1 generator
    Relations:
        6*z6.1 = 0 which maps:
        3*z6.1 |--> 3*z6.1
        2*z6.1 |--> 4*z6.1

z:=Integers(10) ;
z10:=AdditiveGroup(z);
z10;
Generators(z10);
NumberOfGenerators(z10) ;
Centre(z10);
Subgroups(z10);
AutomorphismGroup(z10);

Abelian Group isomorphic to Z/10
Defined on 1 generator
Relations:
    10*z10.1 = 0
{
    z10.1
}
1
Abelian Group isomorphic to Z/10
Defined on 1 generator
Relations:
    10*z10.1 = 0
Conjugacy classes of subgroups
------------------------------

[1]     Order 10           Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/10
        Defined on 1 generator
        Relations:
            10*z10.1 = 0
[2]     Order 5            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/5
        Defined on 1 generator in supergroup z10:
            $.1 = 2*z10.1
        Relations:
            5*$.1 = 0
[3]     Order 2            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/2
        Defined on 1 generator in supergroup z10:
            $.1 = 5*z10.1
        Relations:
            2*$.1 = 0
[4]     Order 1            Length 1
        Abelian Group of order 1
A group of automorphisms of Abelian Group isomorphic to Z/10
Defined on 1 generator
Relations:
    10*z10.1 = 0
Generators:
    Automorphism of Abelian Group isomorphic to Z/10
    Defined on 1 generator
    Relations:
        10*z10.1 = 0 which maps:
        5*z10.1 |--> 5*z10.1
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wzb 2011-4-15 16:52
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本来今天我是打算再写点的,还是先回答了问题再说吧

求Z4------->Z6的同态:因为是循环群之间的同态,所以就好求多了,只要注意生成元和各个元素的阶就可以了

Z4中的生成元是1、3,Z6中的是1、5(Zn的元素a为生成元当且仅当(a,n)=1)
Z4中各个元素的阶:ord(0)=1、ord(1)=4、ord(2)=2、ord(3)=4
Z6中各个元素的阶:ord(0)=1、ord(1)=6、ord(2)=3、ord(3)=2、ord(4)=3、ord(5)=6
(Zn中元素a的阶为 n/(n,a))

设f是Z4------->Z6的同态,a是Z4中的元素,阶为r,则:
r(f(a))=f(ra)=f(0)=0
所以ord(f(a))|r,也就是说映射后的阶要整除r。剩下的就好办了

Z4中生成元1的阶是4,而Z6中只有ord(0)=1和ord(3)=2可以整除4,所以同态只有两个:
f(1)=0,这是把生成元直接变成了单位元,也就是平凡同态,所有的元素都变为0
另一个同态:f(1)=3,通过简单计算,f(2)=0、f(3)=3、f(0)=0

Z6------->Z4的同态我具体就不写了,也有两个,一个是平凡同态,另一个是:
f(1)=2、f(2)=0、f(3)=2、f(4)=0、f(5)=2、f(0)=0
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lilianjie 1 2011-4-15 17:57
18
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谢!

越看越难了!

是两

书上就一行,HOM(Z4,Z6)={φ:x---->ax,a=0,3},x上带一横------剩余类,看了这N久,没搞懂

用下面这样行不行:我是猜的,不知对不对

Z4------Z6
Lcm(4,6)/4=3;从3开始乘1,2,3。。。但最大不超6,所以就一个3*1

所以a=0,a=3     a=0是Z4

Z6------Z4
Lcm(4,6)/6=2;从2开始乘1,2,3。。。但最大不超4,所以就一个2*1

所以a=0,a=2     a=0是Z6

再找个大的

Z1050------------Z1500

Lcm(1050,1500)/1050=10,从10开始乘1,2,3。。。但最大不超1500,所以就10,2*10,3*10......149*10,

所以a=0,a=10.20,30....1480,1490    a=0是Z1050             共150个同态

Z1500------------Z1050

Lcm(1050,1500)/1500=7,从7开始乘1,2,3。。。但最大不超1050,所以就7,2*7,,3*7.。。。。。149*7,

所以a=0,a=7,14,21,。。。。。1043    a=0是Z1500             共150个同态
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lilianjie 1 2011-4-15 19:16
19
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G := AbelianGroup([1,2]);
G;
H:=AbelianGroup([1,2,3]);
H;

T1 := Hom(G, H);
T1;
T2:= Hom(H, H);
T2;
T3:= Hom(H, G);
T3;

Abelian Group isomorphic to Z/2
Defined on 2 generators
Relations:
    G.1 = 0
    2*G.2 = 0
Abelian Group isomorphic to Z/6
Defined on 3 generators
Relations:
    H.1 = 0
    2*H.2 = 0
    3*H.3 = 0
Abelian Group isomorphic to Z/2
Defined on 1 generator
Relations:
    2*T1.1 = 0
Abelian Group isomorphic to Z/6
Defined on 1 generator
Relations:
    6*T2.1 = 0
Abelian Group isomorphic to Z/2
Defined on 1 generator
Relations:
    2*T3.1 = 0
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lilianjie 1 2011-4-15 19:18
20
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Z4:=AbelianGroup(GrpPerm,[4]);
Z4;
Z6:=AbelianGroup(GrpPerm,[6]);
Z6;
Z4Z4 := hom< Z4 -> Z4 | Z4.1 -> Z4.1 >;
Z4Z4;
Z4Z6 := hom< Z4 -> Z6 | Z4.1 -> Z6.1 >;
Z4Z6;
Z6Z4 := hom< Z6 -> Z4 | Z6.1 -> Z4.1 >;
Z6Z4;

Z6Z6 := hom< Z6 -> Z6 | Z6.1 -> Z6.1 >;
Z6Z6;

Z4Z4(Z4) eq Z4;
Z6Z4(Z6) eq Z4;

Z6Z4(Z6) eq Z4;

Image(Z6Z6);
Kernel(Z4Z4);

Domain(Z4Z4);
Domain(Z6Z6);
Domain(Z6Z4);
Domain(Z4Z6);
Codomain(Z4Z4);
Codomain(Z6Z6);
Codomain(Z4Z6);
Codomain(Z6Z4);
DirectProduct(Z4, Z6) ;

Order(1);
Order(6);
sub<Z4 | 1> ;
sub<Z6 | 1> ;
Index(Z4, Z6);

Permutation group Z4 acting on a set of cardinality 4
Order = 4 = 2^2
    (1, 2, 3, 4)
Permutation group Z6 acting on a set of cardinality 6
Order = 6 = 2 * 3
    (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Endomorphism of GrpPerm: Z4, Degree 4, Order 2^2 induced by
    (1, 2, 3, 4) |--> (1, 2, 3, 4)
Homomorphism of GrpPerm: Z4, Degree 4, Order 2^2 into GrpPerm: Z6, Degree 6,
Order 2 * 3 induced by
    (1, 2, 3, 4) |--> (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Homomorphism of GrpPerm: Z6, Degree 6, Order 2 * 3 into GrpPerm: Z4, Degree 4,
Order 2^2 induced by
    (1, 2, 3, 4, 5, 6) |--> (1, 2, 3, 4)
Endomorphism of GrpPerm: Z6, Degree 6, Order 2 * 3 induced by
    (1, 2, 3, 4, 5, 6) |--> (1, 2, 3, 4, 5, 6)
true
true
true
Permutation group acting on a set of cardinality 6
Order = 6 = 2 * 3
    (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Permutation group acting on a set of cardinality 4
Order = 1
Permutation group Z4 acting on a set of cardinality 4
Order = 4 = 2^2
    (1, 2, 3, 4)
Permutation group Z6 acting on a set of cardinality 6
Order = 6 = 2 * 3
    (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Permutation group Z6 acting on a set of cardinality 6
Order = 6 = 2 * 3
    (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Permutation group Z4 acting on a set of cardinality 4
Order = 4 = 2^2
    (1, 2, 3, 4)
Permutation group Z4 acting on a set of cardinality 4
Order = 4 = 2^2
    (1, 2, 3, 4)
Permutation group Z6 acting on a set of cardinality 6
Order = 6 = 2 * 3
    (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Permutation group Z6 acting on a set of cardinality 6
Order = 6 = 2 * 3
    (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Permutation group Z4 acting on a set of cardinality 4
Order = 4 = 2^2
    (1, 2, 3, 4)
Permutation group acting on a set of cardinality 10
Order = 24 = 2^3 * 3
    (1, 2, 3, 4)
    (5, 6, 7, 8, 9, 10)
Integer Ring
Integer Ring
Permutation group acting on a set of cardinality 4
    Id($)
Mapping from: GrpPerm: $, Degree 4 to GrpPerm: Z4
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wzb 2011-4-20 15:16
21
0
你算的是对的,另外两个或两个以上生成元的Able群那就是有限生成Able群,可以同构于几个模n剩余类群的内直机。
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cttnbcj 2011-4-20 15:47
22
0
欠抽代数,讲的真TMD玄幻。最近几天也在学。。。。
明明就是数论的理论,一定要用复杂但具有总结性的语言表达出来。。。。。越到最后总结性越高,各个数学分支的它都想抽一点。。。。。。连几何也要抽一点。。。
密码学其实就 初等数论+解析函数论(复变函数论)。。。。搞什么代数数论基本多余。。。。。然后有那个SB多余的搞出一个 组合数论+组合群论,MD,都是TM的**。国内连书都还没出。。。。。
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lilianjie 1 2011-4-20 16:23
23
0
谢,我是看韩士安的近世代数里的习题总结的,可没底,因为符合的就几道习题,所以不确定

下面你再断断:
同态其实不应叫同态映射,看英文书定义,一个叫HOM,一个叫MAP,同态根本不提MAP,可韩士安的近世代数把同态叫同态映射,从代数结构同态看就矛盾,何况群同态

可映射定义A--B就应只有是满或单,满特殊时包同构,单特殊时包同构

free:=FreeAbelianGroup(1);
free;
free3:=FreeAbelianGroup(3);
free3;
free11:=FreeAbelianGroup(11);
free;
free33:=FreeAbelianGroup(33);
free33;

Generators(free) ;
Generators(free3) ;
Generators(free11) ;
Generators(free33) ;
NumberOfGenerators(free) ;
NumberOfGenerators(free3) ;
NumberOfGenerators(free11) ;
NumberOfGenerators(free33) ;

===========

好好翻了翻书,总算把RANK搞懂了!

http://web.math.hr/~duje/tors/rankhist.html

rank >=         year                 Author(s)
________________________________________________________________________________

      3             1938            Billing

      4             1945            Wiman

      6             1974            Penney - Pomerance

      7             1975            Penney - Pomerance  

      8             1977            Grunewald - Zimmert

      9             1977            Brumer - Kramer        

     12             1982            Mestre

     14             1986            Mestre  

     15             1992            Mestre  

     17             1992            Nagao   

     19             1992            Fermigier

     20             1993            Nagao

     21             1994            Nagao - Kouya

     22             1997            Fermigier

     23             1998            Martin - McMillen

     24             2000            Martin - McMillen

     28             2006            Elkies

y2 + xy + y = x3 - x2 - 20067762415575526585033208209338542750930230312178956502x  
              + 34481611795030556467032985690390720374855944359319180361266008296291939448732243429

        Independent points of infinite order:

P1 = [-2124150091254381073292137463, 259854492051899599030515511070780628911531]
P2 = [2334509866034701756884754537, 18872004195494469180868316552803627931531]
P3 = [-1671736054062369063879038663, 251709377261144287808506947241319126049131]
P4 = [2139130260139156666492982137, 36639509171439729202421459692941297527531]
P5 = [1534706764467120723885477337, 85429585346017694289021032862781072799531]
P6 = [-2731079487875677033341575063, 262521815484332191641284072623902143387531]
P7 = [2775726266844571649705458537, 12845755474014060248869487699082640369931]
P8 = [1494385729327188957541833817, 88486605527733405986116494514049233411451]
P9 = [1868438228620887358509065257, 59237403214437708712725140393059358589131]
P10 = [2008945108825743774866542537, 47690677880125552882151750781541424711531]
P11 = [2348360540918025169651632937, 17492930006200557857340332476448804363531]
P12 = [-1472084007090481174470008663, 246643450653503714199947441549759798469131]
P13 = [2924128607708061213363288937, 28350264431488878501488356474767375899531]
P14 = [5374993891066061893293934537, 286188908427263386451175031916479893731531]
P15 = [1709690768233354523334008557, 71898834974686089466159700529215980921631]
P16 = [2450954011353593144072595187, 4445228173532634357049262550610714736531]
P17 = [2969254709273559167464674937, 32766893075366270801333682543160469687531]
P18 = [2711914934941692601332882937, 2068436612778381698650413981506590613531]
P19 = [20078586077996854528778328937, 2779608541137806604656051725624624030091531]
P20 = [2158082450240734774317810697, 34994373401964026809969662241800901254731]
P21 = [2004645458247059022403224937, 48049329780704645522439866999888475467531]
P22 = [2975749450947996264947091337, 33398989826075322320208934410104857869131]
P23 = [-2102490467686285150147347863, 259576391459875789571677393171687203227531]
P24 = [311583179915063034902194537, 168104385229980603540109472915660153473931]
P25 = [2773931008341865231443771817, 12632162834649921002414116273769275813451]
P26 = [2156581188143768409363461387, 35125092964022908897004150516375178087331]
P27 = [3866330499872412508815659137, 121197755655944226293036926715025847322531]
P28 = [2230868289773576023778678737, 28558760030597485663387020600768640028531
http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=128083

http://www.iiidown.com/source/9139203

有限自由阿群就是有整数无限群Z的,有一个Z,RANK=1,n个,RANK=n,

有限生成阿群就是有整数群Zm间直和,叫挠子群----都是阶有限的,在ECC里没MOD P前就是画直线只能求有限个新点,

有限生成阿群也有可能加几个无限群Z的,就叫有限生成自由阿群,象ECC里的曲线现在发现最高加了28个无限群Z,在ECC里就是画直线能求无限个新点,这28个点(生成元)如上

不过ECC曲线MOD P后就没无限群Z这直和项了

有限生成阿群麻烦在初等因子---就是Zm各项的m求法

也可表为不变因子之直和

初等因子就是素数次幂(》=1)分解之和----------不变因子转换麻烦点等看懂了贴这

A1:= AbelianGroup([2,3,4,0]);
A1;
Subgroups(A1);

A1:= AbelianGroup([6,3]);
A1;
Subgroups(A1);

FA := FreeAbelianGroup(2);
FA;
Generators(A1);
Generators(FA);
NumberOfGenerators(A1);
NumberOfGenerators(FA);
Relations(A1);
Relations(FA);
RelationMatrix(A1);
RelationMatrix(FA);

Abelian Group isomorphic to Z/2 + Z/12 + Z
Defined on 4 generators
Relations:
    2*A1.1 = 0
    3*A1.2 = 0
    4*A1.3 = 0
Runtime error: Argument of Subgroups must be finite
Abelian Group isomorphic to Z/3 + Z/6
Defined on 2 generators
Relations:
    6*A1.1 = 0
    3*A1.2 = 0
Conjugacy classes of subgroups
------------------------------

[ 1]    Order 18           Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/3 + Z/6
        Defined on 2 generators in supergroup A1:
            $.1 = A1.2
            $.2 = 5*A1.1 + A1.2
        Relations:
            3*$.1 = 0
            6*$.2 = 0
[ 2]    Order 6            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/6
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = 5*A1.1
        Relations:
            6*$.1 = 0
[ 3]    Order 9            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/3 + Z/3
        Defined on 2 generators in supergroup A1:
            $.1 = A1.2
            $.2 = 4*A1.1 + 2*A1.2
        Relations:
            3*$.1 = 0
            3*$.2 = 0
[ 4]    Order 3            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/3
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = 2*A1.1
        Relations:
            3*$.1 = 0
[ 5]    Order 6            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/6
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = 3*A1.1 + 2*A1.2
        Relations:
            6*$.1 = 0
[ 6]    Order 6            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/6
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = A1.1 + A1.2
        Relations:
            6*$.1 = 0
[ 7]    Order 6            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/6
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = 5*A1.1 + A1.2
        Relations:
            6*$.1 = 0
[ 8]    Order 2            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/2
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = 3*A1.1
        Relations:
            2*$.1 = 0
[ 9]    Order 3            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/3
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = 2*A1.2
        Relations:
            3*$.1 = 0
[10]    Order 3            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/3
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = 4*A1.1 + 2*A1.2
        Relations:
            3*$.1 = 0
[11]    Order 3            Length 1
        Abelian Group isomorphic to Z/3
        Defined on 1 generator in supergroup A1:
            $.1 = 4*A1.1 + A1.2
        Relations:
            3*$.1 = 0
[12]    Order 1            Length 1
        Abelian Group of order 1
Abelian Group isomorphic to Z + Z
Defined on 2 generators (free)
{
    A1.1,
    A1.2
}
{
    FA.2,
    FA.1
}
2
2
[ 6*FA.1 = 0, 3*FA.2 = 0 ]
[]
[6 0]
[0 3]
Matrix with 0 rows and 2 columns

A1:= AbelianGroup([3,4]);
A1;

A2:= AbelianGroup([3]);
A2;

FA := FreeAbelianGroup(200);
FA;
DirectSum(A1, A2);
DirectSum(A1, FA);
DirectSum(A2, FA);

Abelian Group isomorphic to Z/12
Defined on 2 generators
Relations:
    3*A1.1 = 0
    4*A1.2 = 0
Abelian Group isomorphic to Z/3
Defined on 1 generator
Relations:
    3*A2.1 = 0
Abelian Group isomorphic to Z (200 copies)
Defined on 200 generators (free)
Abelian Group isomorphic to Z/3 + Z/12
Defined on 2 generators
Relations:
    3*$.1 = 0
    12*$.2 = 0
Abelian Group isomorphic to Z/12 + Z (200 copies)
Defined on 201 generators
Relations:
    12*$.1 = 0
Abelian Group isomorphic to Z/3 + Z (200 copies)
Defined on 201 generators
Relations:
    3*$.1 = 0
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lilianjie 1 2011-4-20 16:31
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真是的,我学时有种被强迫接受的感觉,可不学,其它书看不懂啊,看看ECC,说小子群攻击,说弗罗自同构,扩域下降。。。再想翻翻张量分析-----懂点才明白《时间简史》---这可时尚啊

RANK=3

E3:= EllipticCurve([0,0,0,-82,0]);
E3;
PointsAtInfinity(E3);
TorsionSubgroup(E3);
NumberOfGenerators(E3);
Generators(E3) ;
Rank(E3);
MordellWeilShaInformation(E3);
AbelianGroup(E3);

P1:=E3![-8,-12];
Order(P1);
P2:=E3![-1,-9];
Order(P2);
P3:=E3![-9,-3];
Order(P3);
P4:=E3![0,0];
Order(P4);
P5:=E3![49/4,231/8];
Order(P5);
P6:=E3![41/4,123/8];
Order(P6);

Elliptic Curve defined by y^2 = x^3 - 82*x over Rational Field
{@ (0 : 1 : 0) @}
Abelian Group isomorphic to Z/2
Defined on 1 generator
Relations:
    2*$.1 = 0
4
[ (0 : 0 : 1), (-8 : 12 : 1), (-1 : -9 : 1), (-9 : -3 : 1) ]
3

Torsion Subgroup = Z/2
Analytic rank = 3
The 2-Selmer group has rank 4
Found a point of infinite order.
Found 2 independent points.
Found 3 independent points.
After 2-descent:
    3 <= Rank(E) <= 3
    Sha(E)[2] is trivial
(Searched up to height 100 on the 2-coverings.)

[ 3, 3 ]
[ (0 : 0 : 1), (49/4 : 231/8 : 1), (41/4 : 123/8 : 1), (-9 : 3 : 1) ]
[
    <2, [ 0, 0 ]>
]
Abelian Group isomorphic to Z/2 + Z + Z + ZDefined on 4 generators
Relations:
    2*$.1 = 0
0         0就是无限远点,3个Z群,生成元P1/P2/P3
0
0
2          2阶点两个挠子群,生成元P4

0        还给了两能生成 Z群的点-----分数也行,只要是有理点
0
-----------

100000*P4;挠子群Z转不出去
100001*P4;

(0 : 1 : 0)
(0 : 0 : 1)

                 Z群就不同了,10倍就天文数字了,可至无穷啊

(5329/144 : 377191/1728 : 1)
(-118764872/42003361 : -3937849795044/272223782641 : 1)
(905925300579649/81949277077056 : 15640109412983368378849/741852714479323912704
: 1)
(-2343465084196597805000/58051145063946951161569 :
-25447354793050005176981463556943100/13986729827640029730757694665036753 : 1)
(6302474098508073788197910531446609/651331880237428048545105511066896 :
-176342732523930673371934739457017411658357216614489/16622774127029891762931364\
252673114873466120250944 : 1)
(-3813430085070199683943976557798873904463613832/228336826875138911896596598141\
8615777603848641 : 125494893852863155426100974766561536605189928217522571232033\
4800833324/10910984586392115360355313355505782235146810851274627664315031114256\
1 : 1)
(1880701588819492767318652030277859714069703191156088494052609/8018344141367449\
6508774280969881993157804843783416953223424 :
-237919946592218328913913464119432611871936626120863837945348807020008535118330\
0600626847871/22705289196485300714253305436925878920371641314520424153731523057\
840376182235816117587968 : 1)
(-18815230184579826991959942950507242936389088171715617440267931518219770954888\
/2785944412729486384827083679528629259002420636194629323893461343681407696961 :
2305204200717457550192851363078188878716253530093747095851230611288478913625408\
572457649696650868753188600387657492/147047847011317425399566847867848018869257\
649673254707518241304784767107976145675764728694749353143581342134675041 : 1)
(190909762816982266589447623951781585733423203877205763763861577911709314049308\
99671515742264401/3759205612578986117009614770431984774241158894350139721932557\
4936713501758087453032010090000 : -26373827153651235352076330133554362293020016\
8338935545161185268632853079379474560027219993229788750399658301115811130372933\
8142837271804656601/23048577162798624548776580990172190660088839559951272602553\
3782892120933828081749097515442095457075887927302595340997837489878439223000000
: 1)

1000*P1;过5万位了

The output is too long and has been truncated.

RANK=4

E3:= EllipticCurve([0,-1,0,- 24649,1355209]);
E3;
TorsionSubgroup(E3);
NumberOfGenerators(E3);
Generators(E3) ;
NumberOfGenerators(E3);
Rank(E3);

AbelianGroup(E3);

Elliptic Curve defined by y^2 = x^3 - x^2 - 24649*x + 1355209 over Rational
Field
Abelian Group isomorphic to Z/2 + Z/2
Defined on 2 generators
Relations:
    2*$.1 = 0
    2*$.2 = 0
6
[ (67 : 0 : 1), (113 : 0 : 1), (149 : -984 : 1), (-15 : 1312 : 1), (313 : 4920 :
1), (-56 : -1599 : 1) ]
6
4
Abelian Group isomorphic to Z/2 + Z/2 + Z + Z + Z + ZDefined on 6 generators
Relations:
    2*$.1 = 0
    2*$.2 = 0

E3:= EllipticCurve([0,-1,0,- 24649,1355209]);
E3;
Generators(E3) ;
NumberOfGenerators(E3);
Rank(E3);
AbelianGroup(E3);
Order(E3);
P1:=E3![67,0];
Order(P1);
P2:=E3![113,0];
Order(P2);
P3:=E3![149,-984];
Order(P3);
P4:=E3![-15,1312];
Order(P4);
P5:=E3![313,4920];
Order(P5);
P6:=E3![-56,-1599];
Order(P6);

Elliptic Curve defined by y^2 = x^3 - x^2 - 24649*x + 1355209 over Rational
Field
[ (67 : 0 : 1), (113 : 0 : 1), (149 : -984 : 1), (-15 : 1312 : 1), (313 : 4920 :
1), (-56 : -1599 : 1) ]
6
4
Abelian Group isomorphic to Z/2 + Z/2 + Z + Z + Z + Z
Defined on 6 generators
Relations:
    2*$.1 = 0
    2*$.2 = 0

>> Order(E3);
        ^
Runtime error in 'Order': Algorithm does not work for this ring

2------2阶点两个挠子群,生成元P1/P2
2
0
0
0
0
-----------0就是无限远点,四个Z群,生成元P3/P4/P5/P6
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thebutterfly 5 2011-4-20 16:41
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0
抱歉插一句话:其实论坛是可以显示公式的,借助Google的Chart服务即可
[IMG]http://chart.apis.google.com/chart?cht=tx&chl=\[\sum_{k=1}^\infty\frac{\sin%20k}{k}=\frac{\pi-1}{2}\][/IMG]

代码(去掉标签二字)
[img标签]  http://chart.apis.google.com/chart?cht=tx&chl=\[\sum_{k=1}^\infty\frac{\sin%20k}{k}=\frac{\pi-1}{2}\] [/img标签]

格式
固定URL部分: http://chart.apis.google.com/chart?
图表类型:cht=类型,对于公式是tx(cht=tx)
后面是一串用&分割的参数,比如公式是
chl=\[\sum_{k=1}^\infty\frac{\sin%20k}{k}=\frac{\pi-1}{2}\]
公式是latex语法。一些特殊符号比如空格,%等,要用URL的编码规则写
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