本書較系統(tǒng)地介紹了群、環(huán)、域的基本概念和基本性質(zhì).全書共分3章,第1章介紹群的基本概念和性質(zhì),除了通常的群、子群、正規(guī)子群、商群和群的同態(tài)基本定理外,還介紹了對稱與群、群的直積、有限Abel群的結(jié)構(gòu)定理等內(nèi)容;第2章講述了環(huán)、子環(huán)、理想與商環(huán)、環(huán)的同態(tài)等基本概念和性質(zhì),討論了整環(huán)及整環(huán)上的多項式環(huán)的性質(zhì)和應(yīng)用;第3章討論了域的擴張理論及其在幾何作圖中的應(yīng)用.本書附有相當豐富的習題,有利于讀者學習和鞏固所學知識.
本書可作為師范院校數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(yè)本科生的教材,也可作為其他院校數(shù)學系本科生的教材和參考書,亦可作為其他數(shù)學愛好者和工程技術(shù)人員的參考書.
進入21世紀以來,我國基礎(chǔ)教育改革在全國各地蓬勃開展,新一輪的課程改革對中學數(shù)學教師提出了諸多新的要求.作為師范院校,如何應(yīng)對新的課程改革,為中學培養(yǎng)合格的優(yōu)秀教師,是擺在我們面前的緊迫問題.近年來,我們開展了有關(guān)高等師范院校數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學專業(yè)課程體系與課程內(nèi)容改革的研究,這本《近世代數(shù)》教材就是該項目研究的成果之一.
近世代數(shù)(又名抽象代數(shù)),是以討論代數(shù)系統(tǒng)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)為中心的一門學科.它是現(xiàn)代科學各個分支的基礎(chǔ),而且隨著科學技術(shù)的不斷進步,特別是計算機的飛速發(fā)展,近世代數(shù)的思想、理論與方法的應(yīng)用日臻廣泛,現(xiàn)已滲透到科學領(lǐng)域的各個方面與實際應(yīng)用的各個部門.
近世代數(shù)是現(xiàn)代數(shù)學的重要基礎(chǔ),近世代數(shù)課程是師范院校和綜合性大學數(shù)學系本科的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課.近世代數(shù)的基本概念、理論和方法,是每一位數(shù)學工作者所必須具備的數(shù)學素養(yǎng)之一.我們希望讀者通過本課程的學習,能理解和掌握近世代數(shù)的基本內(nèi)容、理論和方法,初步具備用近世代數(shù)的思想和理論處理和解決具體問題的能力,為進一步學習后續(xù)課程或從事中學數(shù)學教學打下堅實的基礎(chǔ).
在編寫過程中,筆者吸取了多年的教學實踐經(jīng)驗及同類教材的許多優(yōu)秀成果,同時融入了筆者最新的教改研究成果.初稿完成后,在廣西師范學院和廣西師范大學試用,并經(jīng)反復(fù)修改、完善.本教材有以下特點:
1. 為了適應(yīng)高中新課程改革的需要,本教材在內(nèi)容上除了介紹本課程的傳統(tǒng)內(nèi)容外,還增加了對稱與群、多項式的應(yīng)用、尺規(guī)作圖等與新的高中課程標準相應(yīng)模塊聯(lián)系緊密的內(nèi)容.
2. 結(jié)合教材內(nèi)容,我們介紹了有關(guān)的歷史回顧和有關(guān)數(shù)學家的生平,將數(shù)學文化與數(shù)學美滲透到教材中,以提高讀者的學習興趣,并拓展視野,培養(yǎng)數(shù)學素養(yǎng).
3. 書中盡可能地避免“定義—性質(zhì)—定理”這一刻板的教材編寫模式,盡可能地用一些易于理解的例子來引出一個新的概念和結(jié)論,并且用盡可能多的例子來說明新的概念和結(jié)論的意義和應(yīng)用.
4. 在教材中滲透了現(xiàn)代數(shù)學對中學數(shù)學教學的指導(dǎo)作用,使讀者能意識到學好該門課程對當好中學數(shù)學教師的重要意義,對中學數(shù)學教學內(nèi)容有更全面的認識.
5. 在教材中滲透了數(shù)學建模的思想和例子,從而使讀者感受到抽象數(shù)學的力量,提高學習抽象數(shù)學的興趣.
本書是我們這個團隊共同策劃、分工協(xié)作的成果.在反復(fù)研討的基礎(chǔ)上,唐高華、任北上、趙巨濤編寫了第1章,唐高華、鄧培民編寫了第2章,王芳貴、楊立英編寫了第3章,最后由唐高華統(tǒng)稿、楊立英審校而成.
本教材的編寫得到廣西新世紀教改工程項目、廣西教育科學“十五”規(guī)劃項目、廣西高校精品課程建設(shè)項目和廣西師范學院教材出版基金等的資助.在編寫過程中,還得到了編者單位(廣西師范學院)院系領(lǐng)導(dǎo)、廣大師生和清華大學出版社的大力支持和同行專家的關(guān)心,蘇華東、韋揚江、高艷艷、林光科、仇翠敏等研究生和本科生幫助進行了錄入和校對,謹此致謝.
限于作者水平,書中難免有錯漏和不妥之處,我們懇切希望使用本書的教師和讀者予以指正.
第1章群
1.1預(yù)備知識
1.2群的基本概念
1.3子群
1.4置換群
1.5子群的陪集
1.6循環(huán)群
1.7正規(guī)子群與商群
1.8群的同態(tài)與同構(gòu)
1.9對稱與群
*1.10群的直積
*1.11有限Abel群的結(jié)構(gòu)定理
第2章環(huán)
2.1環(huán)的概念
2.2無零因子環(huán)
2.3理想和商環(huán)
2.4素理想和極大理想
2.5環(huán)的同態(tài)、商域
2.6唯一分解整環(huán)
2.7主理想整環(huán)和歐氏環(huán)
*2.8高斯整數(shù)環(huán)與二平方和問題
2.9多項式環(huán)
2.10唯一分解整環(huán)上的多項式環(huán)
第3章域論與幾何應(yīng)用
3.1子域和擴域
3.2代數(shù)擴張
3.3三大尺規(guī)作圖難題的解決
3.4多項式的分裂域
3.5伽羅瓦基本定理
3.6正多邊形的作圖問題