Korpus (matemaatika): erinevus redaktsioonide vahel
PResümee puudub |
parandusi ja täpsustusi |
||
1. rida: | 1. rida: | ||
Olgu ''K'' mingi [[hulk]], mis sisaldab vähemalt kaks elementi. Olgu ''K''-s määratud ka kaks arvutustehet, mida tähistatakse kas või pluss- ja korrutusmärgiga (+ ja ·). See tähendab, et "+" |
Olgu ''K'' mingi [[hulk]], mis sisaldab vähemalt kaks elementi. Olgu ''K''-s määratud ka kaks arvutustehet, mida tähistatakse kas või pluss- ja korrutusmärgiga (+ ja ·). See tähendab, et "+" seab igale kahele ''K'' elemendile ''x'' ja ''y'' vastavusse ühe kindla ''K'' elemendi, mida nimetatakse ''x'' ja ''y'' summaks ning tähistatakse ''x+y''-ga; samuti seab "·" neile kahele elemendile vastavusse ühe ''K'' elemendi, mida nimetatakse ''x'' ja ''y'' korrutiseks ning tähistatakse ''x·y''-ga (või lihtsamalt ''xy''-ga). |
||
Selline hulk ''K'' oma kahe arvutustehtega on '''korpus''', kui sellel on kõik järgmised omadused: |
Selline hulk ''K'' oma kahe arvutustehtega on '''korpus''', kui sellel on kõik järgmised omadused: |
||
1. ''x''+(''y+z'') = (''x+y'')+''z'' alati (+-i ühenduvus) |
1. ''x''+(''y+z'') = (''x+y'')+''z'' alati (+-i assitsiatiivsus ehk ühenduvus) |
||
2. ''K''-st leidub |
2. ''K''-st leidub selline element 0, et alati kehtib 0+''x = x'' |
||
3. Igal elemendil ''x'' on ''K''-s oma "vastandelement" −''x'' nii, et −''x+x'' = 0 |
3. Igal elemendil ''x'' on ''K''-s oma "vastandelement" −''x'' nii, et −''x+x'' = 0 |
||
4. ''x+y = y+x'' alati (+-i vahetuvus) |
4. ''x+y = y+x'' alati (+-i kommutatiivsus ehk vahetuvus) |
||
5. ''x''·(''y+z'') = ''x''·''y''+''x''·''z'' alati (I jaotuvus) |
5. ''x''·(''y+z'') = ''x''·''y''+''x''·''z'' alati (I distributiivsus ehk jaotuvus) |
||
6. ''x''·(''y''·''z'') = (''x''·''y'')·''z'' alati (·-i ühenduvus) |
6. ''x''·(''y''·''z'') = (''x''·''y'')·''z'' alati (·-i assotsiatiivsus ehk ühenduvus) |
||
7. ''K''-st leidub teinegi eriline element 1, et alati kehtib 1·''x = x'' |
7. ''K''-st leidub teinegi eriline element 1 nii, et alati kehtib 1·''x = x'' |
||
8. Igal elemendil ''x'' peale 0-i on ''K''-s oma "pöördelement" ''x''´ nii, et ''x''´·''x'' = 1 |
8. Igal elemendil ''x'' peale 0-i on ''K''-s oma "pöördelement" ''x''´ nii, et ''x''´·''x'' = 1 |
||
9. ''x''·''y'' = ''y''·''x'' alati (·-i vahetuvus) |
9. ''x''·''y'' = ''y''·''x'' alati (·-i kommutatiivsus ehk vahetuvus) |
||
Ehkki nimetused (liitmine, korrutamine, summa, korrutis) |
Ehkki nimetused (liitmine, korrutamine, summa, korrutis) tekitavad kujutluse, et korpuses mängitakse arvudega, ei ole asi vältimatult nii − elementideks võivad olla muudki objektid peale arvude. Nulliga (0) tähistatud elemendil ei tarvitse olla "õige null", kuid see on vaid liitmises mõjumatu element (+-i neutraalelement); samuti on ühega (1) tähistatud vaid korrutamises mõjumatu element (·-i neutraalelement). |
||
Sellest ei pääse küll mööda, et nood üheksa omadust on just need, mis me teame olevat arvudel. Meile tuntud harilikud arvud, kas või arvusirge kõik reaalarvud, moodustavad niisiis korpuse. |
|||
Et kõik korpused ei |
Et kõik korpused ei koosne arvudest, nähtub järgnevast näitest. Siin on elementideks ainult kaks sõna(!), ''paaris'' ja ''paaritu''. Elementide hulk ''K'' on niisiis väga väike: {''paaris, paaritu''}. Kas sõnadega saab sooritada tehteid? Saab küll, kui lepitakse kokku näiteks järgmised tulemused: |
||
'' |
''paaris''+''paaris'' = ''paaris'', ''paaris''·''paaris'' = ''paaris'' |
||
''paaritu+paaritu = |
''paaritu''+''paaritu'' = ''paaris'', ''paaritu''·''paaritu'' = ''paaritu'' |
||
'' |
''paaris''+''paaritu'' = ''paaritu'', ''paaris''·''paaritu'' = ''paaris'' |
||
''paaritu+ |
''paaritu''+''paaris'' = ''paaritu'', ''paaritu''·''paaris'' = ''paaris'' |
||
Kõik võmalikud arvutused |
Kõik võmalikud arvutused saavad sooritatud, ja tulemused ei tundu sugugi olevat rumalad! Pandagu eriti tähele, et ''paaris''+''x = x'', olgu ''x'' kumb tahes, ja ''paaritu''·''x = x'', olgu ''x'' kumb tahes. Seega vastab ''paariline'' 2. punkti "nullelemendile" 0 ja ''paaritu'' 7. punkti "ühikelemendile" 1. Hulgas ''K'' = {''paaris'', ''paaritu''} = {0, 1} on võimalik tõestada ka kõikide teiste punktide kehtivust. Järelikult on tegemist korpusega. See korpus kuulub lõplike korpuste ehk '''Galois’ korpuste''' sekka. Pange muide tähele, et selles korpuses 1+1 = 0; seal pole olemas mingit "kahte"! |
Redaktsioon: 16. aprill 2003, kell 10:21
Olgu K mingi hulk, mis sisaldab vähemalt kaks elementi. Olgu K-s määratud ka kaks arvutustehet, mida tähistatakse kas või pluss- ja korrutusmärgiga (+ ja ·). See tähendab, et "+" seab igale kahele K elemendile x ja y vastavusse ühe kindla K elemendi, mida nimetatakse x ja y summaks ning tähistatakse x+y-ga; samuti seab "·" neile kahele elemendile vastavusse ühe K elemendi, mida nimetatakse x ja y korrutiseks ning tähistatakse x·y-ga (või lihtsamalt xy-ga).
Selline hulk K oma kahe arvutustehtega on korpus, kui sellel on kõik järgmised omadused:
1. x+(y+z) = (x+y)+z alati (+-i assitsiatiivsus ehk ühenduvus)
2. K-st leidub selline element 0, et alati kehtib 0+x = x
3. Igal elemendil x on K-s oma "vastandelement" −x nii, et −x+x = 0
4. x+y = y+x alati (+-i kommutatiivsus ehk vahetuvus)
5. x·(y+z) = x·y+x·z alati (I distributiivsus ehk jaotuvus)
6. x·(y·z) = (x·y)·z alati (·-i assotsiatiivsus ehk ühenduvus)
7. K-st leidub teinegi eriline element 1 nii, et alati kehtib 1·x = x
8. Igal elemendil x peale 0-i on K-s oma "pöördelement" x´ nii, et x´·x = 1
9. x·y = y·x alati (·-i kommutatiivsus ehk vahetuvus)
Ehkki nimetused (liitmine, korrutamine, summa, korrutis) tekitavad kujutluse, et korpuses mängitakse arvudega, ei ole asi vältimatult nii − elementideks võivad olla muudki objektid peale arvude. Nulliga (0) tähistatud elemendil ei tarvitse olla "õige null", kuid see on vaid liitmises mõjumatu element (+-i neutraalelement); samuti on ühega (1) tähistatud vaid korrutamises mõjumatu element (·-i neutraalelement).
Sellest ei pääse küll mööda, et nood üheksa omadust on just need, mis me teame olevat arvudel. Meile tuntud harilikud arvud, kas või arvusirge kõik reaalarvud, moodustavad niisiis korpuse.
Et kõik korpused ei koosne arvudest, nähtub järgnevast näitest. Siin on elementideks ainult kaks sõna(!), paaris ja paaritu. Elementide hulk K on niisiis väga väike: {paaris, paaritu}. Kas sõnadega saab sooritada tehteid? Saab küll, kui lepitakse kokku näiteks järgmised tulemused:
paaris+paaris = paaris, paaris·paaris = paaris
paaritu+paaritu = paaris, paaritu·paaritu = paaritu
paaris+paaritu = paaritu, paaris·paaritu = paaris
paaritu+paaris = paaritu, paaritu·paaris = paaris
Kõik võmalikud arvutused saavad sooritatud, ja tulemused ei tundu sugugi olevat rumalad! Pandagu eriti tähele, et paaris+x = x, olgu x kumb tahes, ja paaritu·x = x, olgu x kumb tahes. Seega vastab paariline 2. punkti "nullelemendile" 0 ja paaritu 7. punkti "ühikelemendile" 1. Hulgas K = {paaris, paaritu} = {0, 1} on võimalik tõestada ka kõikide teiste punktide kehtivust. Järelikult on tegemist korpusega. See korpus kuulub lõplike korpuste ehk Galois’ korpuste sekka. Pange muide tähele, et selles korpuses 1+1 = 0; seal pole olemas mingit "kahte"!