На главную страницу НМУ

Алексей Львович Городенцев

Алгебра-1

Материалы лекций (Lecture notes).pdf

Лекция 1:
Вместо пролога: Необходимые предварительные сведения и терминология, относящиеся к множествам и отображениям. Разбиения и факторизация. Диаграммы Юнга. Мультиномиальные коэффициенты и прочая комбинаторика. (PDF, 156 Kb [обновлено 19.09.2013])

Лекция 2:
Определения и терминология, относящиеся к полям, коммутативным кольцам и абелевым группам. Простейшие свойства гомоморфизмов. Прямые произведения абелевых групп и колец. Кольца и поля вычетов. Китайская теорема об остатках, нод и взаимная простота в кольце целых чисел. Простое подполе, характеристика, гомоморфизм Фробениуса. (PDF, 168 Kb [обновлено 19.09.2013])

Лекция 3:
Многочлены и формальные степенные ряды. Делимость и китайсткая теорема об остатках в кольце многочленов. Корни многочленов. Кольца вычетов K[x]/(f) и алгебраические расширения полей. Поле комплексных чисел. Конечные поля. Квадратичные вычеты. (PDF, 246 Kb [обновлено 19.09.2013])

Лекция 4:
Кольца частных, поле рядов Лорана, поле рациональных функций, разложение рациональных функций в сумму простейших дробей и в степенной ряд. Решение линейных рекуррентных уравнений. Экспонента, логарифм, бином (с произвольным, показателем). Ряд Тодда и числа Бернулли, суммирование степеней. Ряды Пюизо, лемма Гензеля и метод Ньютона.

Лекция 5:
Идеалы и фактор кольца. Нётеровы кольца, теорема Гильберта о базисе идеала. Кольца главных идеалов. Евклидовы кольца. Факториальные кольца. Факториальность кольца многочленов над факториальным кольцом. Разложение на множители многочленов с целыми коэффициентами.

Лекция 6:
Векторные пространства, базисы, размерность. Линейные отображения, размерность ядра и образа. Подпространства, размерность суммы и пересечения. Прямые суммы и прямые произведения пространств и подпространств. Аффинные пространства и их аффинные подпространства. Фактор пространства. Линейная оболочка как фактор.

Лекция 7:
Двойственное пространство, двойственные базисы, отождествление конечномерного пространства с дважды двойственным. Двойственность между аннуляторами, качественная теория систем линейных уравнений. Двойственные операторы, аннулятор ядра и образа, теорема о ранге матрицы. Расположение подпространства по отношению к базису, приведение матрицы к строгому ступенчатому виду методом Гаусса, отыскание балиса в линейной оболочке и в факторе по линейной оболочке, решение систем линейных уравнений..

Лекция 8:
Алгебры над полем. Алгебра матриц. Матрицы перехода и матрицы операторов. Обратимые матрицы, отыскание обратной матрицы методом Гаусса. Матрицы над (некоммутативным) кольцом, обратимость верхних унитреугольных матриц.

Лекция 9:
Ориентированный объём. Полилинейные косые формы. Свойства определителей. Миноры. Грассмановы многочлены. Соотношения Лапласа. Присоединённая матрица, формула для обратной матрицы. Правила Крамера.

Лекция 10:
Модули над коммутативными кольцами, образующие и соотношения. Факторизация по идеалу кольца, ранг свободного модуля. Модули над кольцами главных идеалов, теоремы об элементарных делителях и об инвариантных множителях. Пример: строение конечнопорождённых абелевых групп.

Лекция 11:
Классификация пространств с оператором над произвольным полем. Характеристический и минимальный многочлены. Нильпотентные и полупростые операторы. Циклические векторы. Собственные векторы, собственные значения и диагонализуемые операторы. Разложение пространства в сумму инвариантных подпространств по разложению аннулирующего многочлена на множители. Жорданова нормальная форма, разложение Жордана и корневое разложение над алгебраически замкнутым полем. Алгебраическое вычисление гладких комплексных и функций от операторов.

Все лекции (1-11)

Листки (Exercise sheets).pdf

Листок 1 (выдавался 4 сентября): элементы комбинаторики

Листок 2 (выдавался 4 сентября): примеры полей и коммутативных колец

Листок 3 (выдавался 11 сентября): многочлены, деление с остатком, китайская теорема об остатаках

Листок 3 1/2 (необязательный, доступен с 19 сентября): квадратичный закон взаимности

Листок 3 2/3 (необязательный, доступен с 19 сентября): обращение Мёбиуса

Листок 4 : элементарные функции и степенные ряды

Листок 5 : идеалы, фактор-кольца и делимость

Листок 6 : векторные пространства

Листок 7: матрицы

Листок 8: определители

Листок 9: Z-модули

Листок 10: пространства с оператором

Задания делятся на обязятельные и дополнительные, решение которых почётно, но не обязательно. К дополнительным задачам, по определению, относятся все задачи из листков с дробными номерами, а также помеченные звёздочкой задачи из листков с целыми номерами. Все остальные задачи обязательные. Задачи можно решать в любом порядке в течение всего семестра, вплоть до первого итогового экзамена.

Решения необходимо записывать. Сдавать решённые задачи можно только специально авторизованным для этого преподавателям одним из следующих двух способов:

см. также материалы на сайте А.Л.Городенцева

Программа

Литература:

А.Л.Городенцев. Алгебра-1. Учебник для студентов-математиков. 526 стр. Учебник (526 страниц). pdf
Rambler's Top100