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  • 同态映射 同构映射

    (原文)
    作者:王宪栋
    链接:https://www.zhihu.com/question/301173742/answer/526247988
    来源:知乎
    著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

    这是一个不错的问题!

    1. 通俗来说,同构是指具有相同的代数结构。代数结构由一个或多个集合、若干运算及一些运算规则所唯一确定。代数结构相同的含义是指:除了表示集合元素的符号有可能不同外,对应集合的元素个数相同,集合上的运算一致,运算规则也完全一样。

    2. 两个代数结构相同是指它们之间至少存在一个同构映射。同构映射要满足两个条件:它是集合之间的双射或一一对应;它保持代数结构的所有运算及一些特殊元素,比如,单位元、零元素等等,尽管有些要求可以由其它主要条件推出。

    3. 举个例子,两个群之间的同构映射为集合之间的双射,且该映射保持群的乘法运算。即,先乘积后映射与先映射后乘积的结果一致。

    4. 研究代数结构的主要目的是对其进行分类,或者说找出所有的这种代数结构。同构的代数结构可以不加区分,把它们可以看成一样的。因此,代数结构的分类就是找出该代数结构的所有同构类。

    5. 如果两个代数结构不同构,为了研究它们之间的关系,可考虑它们之间保持运算的映射,这就是同态的概念。同态比同构更一般、广泛;同构只是同态的特例。

    6. 同态不是同构的原因主要体现在:相应的映射不是双射,即,不是单射或不是满射。当然也可能既不是单射也不是满射。当映射不是满射时,我们只需考虑映射的像集,这个像集是原来代数结构的子结构。比如,对群的情形,同态的像集是一个子群。用子结构替换原来的代数结构,原来的映射变成了满射!

    7. 当映射不是单射时,不同的元素被映到相同的元素。这时,可以把映到同一个元素的元素看成是一样的,或者说它们是等价的。这样我们将得到一个等价关系,做商集。在这个商集上诱导的映射就是一个单射了。这就是同态基本定理的主要想法。

    8. 在这个商集上可以定义类似的代数结构,使得前面提到的映射是同态。从这个商代数到上述提到的子代数诱导的映射就是一个同构映射了。

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