九章格数学 · K2C · 抽象代数配套

群论专题读本 · 九册

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围绕《抽象代数(上):群》逐章外延的九册专题读本——每一册把群论的一束光打向一个具体现场:结构谱系、半群与格林关系、平面对称群、线性方程组、自同构、群作用、导群、刚性与自由对象。各册文末均附可直接运行的数值探索脚本,读、算互证。点击「在线阅读」即可在浏览器中直接翻阅 HTML 版,数学式与上下标按 TeX 体例排版。

其 一

群在代数结构谱系中的位置

群、环、域、模在结构谱系中各自坐落何处?从「交换与否」「唯一分解与否」两条轴为群定位,兼看有限域上的拟群等谱系边界的活例子。

其 二

半群与格林关系

从最「贫寒」的代数结构半群出发:幂等元与格林关系把半群剖成 ℋ-格,每一格点里藏着一个群——局部结构如何拼出全局。

其 三

欧氏平面上的变换群与对称群

正 n 边形的对称群 Dₙ:两条生成关系画尽全群,半直积结构与「真假直积」之辨,轴反射的共轭类恰好按转轴划分——几何与代数在此对齐。

其 四

群论眼光下的线性方程组

解空间就是初值空间:把线性递推搬上群论舞台,状态矩阵、特征多项式与 GL₂(F_p) 的阶一一扣合——Fibonacci 周期原是群论命题。

其 五

数学对象的自同构群

「哪些对称保持结构」:图的自同构、有限域的 Galois 群 Gal(F_p^k/F_p) ≅ C_k——同一个群论概念在不同对象上反复现身。

其 六

用 G-set 重写群作用

凯利定理把 G 嵌进自身的置换群,Burnside 引理统摄一切计数:轨道、稳定子与不动点在同一套语言里互换角色。

其 七

导群与导函数的联想

矩阵的导子 ad_A(B) = AB − BA 满足 Leibniz 律——「求导」原来是内作用;导群列层层剥解,直通可解群的判据。

其 八

有限结构的刚性作用

Erdős–Rényi 1963 的经典结论:几乎所有图都没有非平凡对称。Burnside 概率把「对称稀缺」算成定量——随机结构的刚性。

其 九

群范畴的自由对象

自由群不是「随便生成的群」,而是万有性质的精确定义:Hom(F(S), G) 与映射一一对应——范畴语言的第一次登台。