Group Action

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出版者:Jessica Kingsley Pub 作者:Ringer, Martin T. 出品人: 页数:304 译者: 出版时间: 价格:39.95 装帧:Pap isbn号码:9781843100287 丛书系列:
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  • 群作用
  • 李群
  • 代数拓扑
  • 表示论
  • 几何群论
  • 拓扑群
  • 同变函子
  • 不动点
  • 群论
  • 抽象代数
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具体描述

《群论与代数结构基础》 作者: 李明 著 出版社: 科学出版社 出版日期: 2024年3月 ISBN: 978-7-03-078912-X --- 内容简介 《群论与代数结构基础》是一部深入浅出、内容详实的代数学专著,旨在为读者构建坚实的抽象代数知识体系。本书重点关注群论的核心概念、结构性质以及其在数学其他分支中的基础性作用,同时对环、域等其他重要的代数结构进行了系统性的阐述。全书结构严谨,逻辑清晰,力求在保持数学严谨性的同时,通过丰富的例子和详细的论证,帮助初学者和平静者逐步掌握抽象代数的精髓。 本书的编写遵循循序渐进的原则。首先,它从集合论和二元运算的初步概念入手,为读者打下必要的预备基础。随后,引入群(Group)这一核心概念,详尽讨论了群的定义、基本性质(如单位元、逆元、结合律)以及初级例子,如整数加法群、非零有理数乘法群等。 第一部分:群论的基石 本部分深入探讨了群的内部结构和特定类型。我们详细分析了子群(Subgroups)的概念,并通过陪集(Cosets)的概念引出了拉格朗日定理(Lagrange's Theorem)——这是有限群理论中最为基础和重要的结论之一。定理的证明被细致地分解,以确保读者能完全理解其内在逻辑。 接着,本书引入了同态(Homomorphisms)和同构(Isomorphisms)的概念,这是研究不同群之间结构关系的桥梁。核(Kernel)和像(Image)的性质被深入分析,并导出了著名的第一同构定理。本部分还包含了对正规子群(Normal Subgroups)的全面讨论,这是构造商群(Quotient Groups)的必要前提。通过商群的构建,我们展示了如何通过“压缩”原群的结构来获得更简洁的代数对象,特别是素数阶群的性质。 第二部分:特殊群结构与分类 在打下坚实的基础后,本书转向研究更具体的群结构。循环群(Cyclic Groups)被完整阐述,证明了所有循环群都同构于某个整数群或某个复数单位根群。随后,重点转向有限生成阿贝尔群(Finitely Generated Abelian Groups)的结构定理。虽然定理的证明较为复杂,但本书通过清晰的分解和矩阵的初等变换视角,力求使读者理解该定理在描述所有有限阿贝尔群时的完备性。 对于非阿贝尔群,本书着重介绍了对称群(Symmetric Groups, $S_n$)和交错群(Alternating Groups, $A_n$)。对$S_n$的分析,特别是其子群结构,为理解置换的性质提供了丰富的材料。我们通过对$A_n$的性质研究,为后续讨论五次及以上方程不可解性埋下伏笔(尽管本书不直接讨论伽罗瓦理论的全部内容,但提供了必要的群论背景)。 第三部分:环与域的拓展 代数结构的视野从群扩展到环(Rings)。本部分首先定义了环及其基本性质,包括交换环、单位环等。随后,本书详细探讨了环中的特殊子结构,如理想(Ideals),它们是环论中对应于群论中正规子群的概念。通过理想,我们定义了商环(Quotient Rings),并阐述了环的同态与同构定理。 环论的高级主题包括整环(Integral Domains)和域(Fields)的深入研究。我们定义了域的特征(Characteristic),并分析了特征为零的域(如$mathbb{Q}, mathbb{R}, mathbb{C}$)和特征为素数$p$的域(如有限域 $mathbb{F}_p$)。 第四部分:域的构造与多项式 最后一部分聚焦于多项式环(Polynomial Rings)。本书详细讨论了在域上的多项式环 $mathbb{F}[x]$ 的性质,证明了它是一个欧几里得整环,进而推导出它也是一个主理想整环和唯一的因子分解整环。通过对多项式求根、最大公约式、以及不可约多项式(Irreducible Polynomials)的分析,我们构建了有限域的理论基础——扩域(Field Extensions)。本书以构造有限域 $mathbb{F}_{p^n}$ 的方法作为对代数结构应用的有力总结。 --- 本书特色 1. 几何与代数的交融: 在讨论群的表示时,穿插了对几何变换(如刚体运动、旋转群)的直观描述,帮助读者建立抽象概念的可视化联系。 2. 详细的例证和练习: 每章后附有大量精心设计的习题,涵盖基础计算、定理应用和深入探索三个层次,并提供了详尽的解答思路。 3. 严谨的逻辑推导: 所有重要定理的证明均完整呈现,并配有中间步骤的详尽解释,避免了许多教材中常见的“显而易见”的跳跃。 4. 广泛的适用性: 本书适合数学、物理、计算机科学(特别是代数编码和密码学分支)等专业的本科生及研究生作为教材或参考书,也适合有志于深入研究代数结构的自学者使用。 通过阅读本书,读者不仅能掌握群、环、域这三大代数结构的核心工具和基本定理,更能培养出严谨的数学思维和处理抽象问题的能力。本书是通往更深层次代数研究(如伽罗瓦理论、表示论)的坚实阶梯。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我必须承认,这本书的阅读体验是充满挑战的,尤其是在处理涉及高阶范畴论的引申部分时,我不得不频繁地借助外部资料来辅助理解那些过于抽象的定义。然而,正是这种挑战性,使得最终的“顿悟”时刻显得格外宝贵。作者在处理复杂概念时,始终保持着一种克制的优雅,他从不使用华而不实的辞藻,每一个数学符号的出现都有其明确的指向性和必要性。我特别欣赏作者在证明过程中对“反例”的强调。他不仅仅展示了理论的成立,更深入剖析了理论在何种边界条件下会失效,这种对局限性的坦诚,比单纯的完美论证更具说服力,它教会我们认识到数学的边界,以及探索未知领域的重要性。这种严谨到近乎苛刻的态度,使得这本书的参考价值极高,即便是多年后回顾,其论证的每一步依然坚不可摧,值得反复研读。

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这本书给我的最深刻印象,是它强烈的“跨界对话”倾向。它似乎在无声地对读者说:数学不应是孤立的学科。在探讨某个特定代数结构的应用时,作者竟然引入了符号逻辑中关于“可证伪性”的哲学讨论,并且将其巧妙地融入到证明的严密性分析中。这种跨学科的视角,让原本可能沉闷的理论推导焕发出了新的生命力。我甚至在其中读出了一种历史的厚重感,仿佛能看到数学家们几百年来为解决某个核心难题所付出的不懈努力。作者在叙述过程中,多次回归到那些历史上的“关键转折点”,用当代的语言去重新审视那些古老的论断,这种“古为今用”的处理方式,使得整本书的阅读体验既有学术的深度,又充满了人文关怀。它成功地将一门纯粹的硬科学,变成了一次充满启发性的智力冒险。

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这本书无疑是为那些对结构和内在联系有着强烈好奇心的人量身定做的。我通常阅读数学书籍时,会习惯性地在心中勾勒出一个清晰的逻辑路线图,但这本著作的结构却展现出一种螺旋上升的复杂性。它并不急于在早期建立一个完全自洽的体系,而是像一个经验老到的园丁,先播撒下一些看似不相关的种子——比如拓扑学的基础概念、一些群论的入门案例——然后,随着章节的深入,这些看似分散的元素会以一种惊人的、不可思议的方式彼此交织、相互印证。尤其是关于“不变子式”的讨论部分,作者巧妙地将线性代数中的特征值问题,与代数几何中的某些构造联系起来,让读者在不自觉中完成了数个不同领域知识的融会贯通。这种编排的匠心独运,体现了作者深厚的学术功底和极高的教学智慧。它要求读者不仅要记住知识点,更要理解知识点之间的“关系网络”,这对于培养深层次的数学思维是至关重要的。

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坦白说,我一开始是被这本书的封面设计吸引的,那种极简主义的黑白对比和抽象的符号排列,充满了某种现代艺术的张力。然而,真正让我爱不释手的是其中关于“流形上的运动”那一章节的处理方式。作者似乎对物理学的直觉有着超乎寻常的敏感度,他没有直接抛出复杂的张量分析,而是先用一种近乎诗意的语言描述了粒子在弯曲空间中的“自由意志”——尽管这种自由意志是受制于测地线的。这种叙事手法非常大胆,它将原本冰冷的数学公式包裹在了一层富有哲学思辨的外衣之下。我感觉自己不是在解题,而是在见证一个宇宙规律的诞生。更让我惊喜的是,作者在脚注中穿插了大量的历史轶事,比如某个关键定理的发现者在哪个寒冷的冬夜里灵光乍现,这些小故事让冰冷的数学家形象变得有血有肉,增加了阅读的趣味性。虽然全书的密度依然很高,但这些穿插的“调味剂”成功地避免了长篇论述带来的疲劳感,使得即便是周末的午后,也能保持高度的专注力,沉浸其中。

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这部厚重的著作,初捧在手,便觉一股沉甸甸的历史气息扑面而来,装帧古朴,纸张泛着微微的黄,仿佛能嗅到旧图书馆里尘封已久的书香。我本以为这会是一本枯燥的数学理论汇编,毕竟书名本身就带着一种高冷的学术气息,但翻开扉页后,那种预期的畏难情绪竟奇迹般地消散了。作者的笔触极其细腻,他似乎拥有一种魔力,能将那些抽象的群论概念,通过层层递进的几何直观和生动的例子,巧妙地拉回到读者的日常经验中。尤其是在探讨对称性与不变性原理时,作者引用的案例之丰富,令人叹为观止。从晶体的结构到宇宙大爆炸后留下的微波背景辐射,再到古典音乐中巴赫赋格的结构美学,无不被纳入其严谨的数学框架之下,使其论述不再是空中楼阁,而是扎根于现实世界的深刻洞察。阅读过程中,我常常需要停下来,反复揣摩那些精心绘制的图示,那些图形的动态变化,比单纯的符号推导更能激发我的理解欲望。这种“看得见”的数学,极大地降低了初学者的门槛,同时也为资深研究者提供了新的视角去重新审视那些陈旧的定理。它不仅仅是一本教科书,更像是一场由数学家精心设计的思维漫步,带领我们领略数学的优雅与力量。

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