逆元素
定义
设 S 为一有二元运算* 的集合。若 e 为( S ,*)的单位元且 a * b = e ,则 a 称为 b 的 左逆元素 且 b 称为 a 的 元素 。若一元素 x 同时是 y 的左逆元素和元素时, x 称为 y 的 两面逆元素 或简称为 逆元素 。 S 内的一有两面逆元素的元素被称为在 S 内为 可逆的 。
正如 (S,*) 可以有数个左单位元或右单位元一般,一元素同时有数个左逆元素或元素也是有可能的。甚至有可能有数个左逆元素 和 元素。
若其运算 * 具有结合律,则当一元素有一左逆元素和一元素时,这两个会是相同且唯一的。在这一情形之下,可逆元的集合会是个群,称为 S 的可逆元群,且标记为 U ( S )或 S ∗ ∗ --> {\displaystyle S^{*}} 。
例子
每一实数 x 都会有一加法逆元(即加法上的逆元素)- x 。每一非零实数 x 都会有一倒数(即乘法上的逆元素) 1 x {\displaystyle {\frac {1}{x}}} 。此外,零没有倒数。
一元素在一体 K 内的方阵 M 为可逆的(在所有相同大小方阵的集合内,于矩阵乘法下)当且仅当其行列式不等于零。若 M 的行列式为零,它便不可能会有一单面逆元素,因此一单面逆元素必为两面逆元素。更多详情请参见逆矩阵。
更一般地,一元素在一可交换环 R 内的方阵是可逆的当且仅当其行列式在 R 是可逆的。
一函数 g 是一函数 f 的左(右)逆元素(在复合函数之下),当且仅当当 g ∘ ∘ --> f {\displaystyle g\circ f} ( f ∘ ∘ --> g {\displaystyle f\circ g} )为 f 定义域(陪域)上的恒等函数。在这一例子里,一函数有元素而无左逆元素,或许相反,是很常见的。
另见
加法逆元
倒数
群
拟群
除环
可逆元
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