W.J.ギルバート : 現代代数学とその応用

作成日 : 2022-03-26
最終更新日 :

概要

目次をページ番号を省いて引用する。ただし、スペースの都合で 3 段組にした。

現代代数学の講義の核心を構成する節は,記号 † で示されている
  1. 序論
    古典代数学
    現代代数学
    二項演算
    代数的構造
    数の体系の拡張
  2. ブール代数
    集合の代数
    集合の元の数
    ブール代数
    スイッチ回路
    半順序集合と束
    回路の標準形と簡単化
    トランジスタ・ゲート
    表現定理
    練習問題
  3. 群
    †群と対称
    †部分群
    †巡回群と 2 面体群
    †準同型写像
    †置換群
    †偶置換と奇置換
    Cayley の表現定理
    練習問題
  4. 商群
    †同値関係
    †剰余類と Lagrange の定理
    †正規部分群と商群
    †準同型写像定理
    †直積
    元の数の少ない群
    集合上の群の作用
    練習問題
  5. 3 次元の対称群
    並進と Euclid 群
    行列群
    2 次元の有限群
    正多面体の固有回転
    3 次元の有限回転群
    結晶群
    練習問題
  6. Pólya-Burnside の数え方
    Burnside の定理
    ネックレスの問題
    多面体の着色法
    スイッチ回路の計算
    練習問題
  7. 単位半群と機械
    単位半群と半群
    有限状態の機械
    商単位半群と機械の単位半群
    練習問題
  8. 環と体
    †環
    †整域と体
    †部分群と,環の準同型
    †1 つの環から得られる新しい環
    分数の体
    合成分数
    練習問題
  9. 多項式と Euclid 環
    †除法アルゴリズム
    †Euclid の互除法
    †一意的因数分解
    †実多項式と複素多項式の因数分解
    †有理多項式と整多項式の因数分解
    †有限体上での多項式の因数分解
    1 次合同式と中国の剰余の定理
    練習問題
  10. 商環
    †イデアルと商環
    †商環における計算
    †準同型写像
    †体である商多項式環
    練習問題
  11. 体の拡大
    †体の拡大
    †代数的数
    †Galois 体
    原子元
    練習問題
  12. ラテン方陣
    ラテン方陣
    直交ラテン方陣
    有限幾何学
    魔方陣
    練習問題
  13. 幾何学的作図
    作図可能な数
    立方体の倍積
    角の 3 等分
    円の正方形化
    正多角形の作図
    4 次の作図不可能な数
    練習問題
  14. 誤り修正コード
    コーディングの問題
    簡単なコード
    多項式表現
    行列表現
    誤り修正と符号復元
    BCH コード
    練習問題

    参考書と文献
    奇数番号の練習問題の解答
    記号の小辞典
    索引

豊富な話題

「第6章 Pólya-Burnside の数え方」にある バーンサイドの定理とポリヤの定理については、数え上げ数学のページで触れる。

ただし、同章の練習問題と奇数番号の問題の解答のみここで転記する。

練習問題

1-4 すべてのビーズが1つのネックレスに使用されると仮定して,次のビーズから作られる円形のネックレスの違った型の個数を見出せ.

  1. 3個の黒と3個の白のビーズ
  2. 4個の黒,3個の白,そして1個の赤のビーズ
  3. 7個の黒と5個の白のビーズ
  4. 5個の黒,6個の白,そして3個の赤のビーズ
  5. 高々2色のビーズを使用して,10個のビーズを含むいくつの異なった円形のネックレスが作れるか?
  6. 5人の中立の議員と,2つの相争う党派のおのおのから2人の議員達が円形の仲直りの席につくこととする. もし反対党派の2人の議員は互いに隣り合わせに着席しないなら,`ccD_9` の作用のもとで,いくつの同値でない仕方で,彼らは席を与えられるか?
  7. 炭素原子の4つの化合力価標に H,CH3,C2H5,Cl 基を付属させることで,いくつの異なった化合が作られるか?  基は正4面体の頂点に位置し,群は4面体群 `ccA_4` である.
  8. 図6.03 のベンゼン環における炭素原子のおのおのに H,CH3,あるいは OH 基を付属させて,いくつの異なった化合物が作られるか? (環における C-C 化合力価標のすべては同価と仮定せよ.)
  9. 高々3色を使用して正6面体の頂点はいくつの方法で着色されるか?
  10. 高々 `n` 色を使用して正4面体の頂点はいくつの方法で着色されるか?
  11. 各辺が1つのレジスターを含んでいるとき,レジスターの `n` 個の型からいくつの異なった4面体が作られるか?
  12. 高々 `n` 色を使用して正12面体の頂点はいくつの方法で着色されるか?

13-16 次の立体の面の,異なった着色法の数を見出せ.

  1. 2つの白い面と2つの黒い面をもった正4面体
  2. 2つの白,1つの黒,そして3つの赤の面をもった正6面体
  3. 4つの黒い面と16の白い面をもった正20面体
  4. 5つの黒い面,2つの白い面,そして5つの緑の面をもった正12面体
  5. もしすべての面は異なった色であることとすれば,6つの違った色で正6面体の面はいくつの方法で着色されるか.
    1. 4つの元の置換のもとで同値でない,4つの元をもった集合に関して,二項関係の個数を見いだせ.
    2. 4つの元の置換のもとで同値でない,4つの元をもった集合に関して,同値関係の個数を見いだせ.
  6. 掛けぶとんは裏返しできないと仮定して,5つの赤と7つの青の正方形から,長さ4と幅3の異なったパッチワークの掛けぶとんはいくつ作られるか?
  7. もし練習問題19における掛けぶとんが裏返しできるならば,いくつの異なった型が可能か.
  8. 3個の青いボール,2個の赤いボール,そして4個の緑のボールを3つのかたまりに分ける分配の方法の数を見つけよ.
  9. もし `g` で生成される巡回群 `ccC_n` が集合 `S` 上に作用するなら,軌道の数は
    `1/n sum_(d|n) #"Fix" g^(n//d) * phi(d)`
    であることを示せ. ここで Euler の `phi` 関数 `phi(d)` は `d` と互いに素である 1 から `d` までの整数の個数である.
  10. あるトランジスタ・スイッチ装置は正3角形の頂点に3つの入力ソケットをもった容器の中に密封されている. 3つの入力の電線は図6.11 に示されているように入力のソケットに合うプラグに連結されている. 3つの入力変数の任意ブール関数を生じるために,いくつの異なった容器が必要であるか?
  11. 高々 `n` 色を用いて図 6.12 における半順序集合の元はいく通りの異なった方法で着色されうるか?
  12. 入力の置換のもとで,4変数の同値でないスイッチ関数の個数は 3984 であることを確かめよ.
図 6.11
図 6.12

奇数番号の問題の解答

1. 3. 3. 38. 5. 78. 7. 35. 9. 333. 11. `(n^6 + 3n^4 + 8n^2) //12`. 13. 1. 15. 96. 17. 30. 19. 396. 21. 126. 23. 96

数式等の記述

このページの数式は ASCIIMathML で記述している。図は で記述している。

書誌情報

書名現代代数学とその応用
著者W.J.ギルバート
訳者矢野健太郎,春木茂
発行日1981 年 6 月 25 日 初版 1 刷発行
発行元共立出版
定価4800 円(本体)
サイズA5 版 354 ページ
ISBNなし
NDC411.6
備考川口市立図書館で借りて読む

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MARUYAMA Satosi