逆元

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逆元
术语名称 逆元
英语名称 inverse element
别名 逆, inverse
左逆元
术语名称 左逆元
英语名称 left inverse element
别名 左逆, left inverse
右逆元
术语名称 右逆元
英语名称 right inverse element
别名 右逆, right inverse
可逆
术语名称 可逆
英语名称 invertible

逆元(zero element)指某集合中,对一个元素,在集合上的一个有幺元的二元运算中,与其运算结果是幺元的元素。 元素存在逆元称为这个元素可逆(invertible)。

定义

对集合 [math]\displaystyle{ X }[/math] 上的二元运算 [math]\displaystyle{ \bullet }[/math] ,若运算有幺元 [math]\displaystyle{ e }[/math] ,则对元素 [math]\displaystyle{ a }[/math]

  • [math]\displaystyle{ (\exists b \in X) (b \bullet a = e) }[/math],则称元素 [math]\displaystyle{ b }[/math] 为元素 [math]\displaystyle{ a }[/math] 在运算 [math]\displaystyle{ \bullet }[/math] 下的左逆元(left inverse element);
  • [math]\displaystyle{ (\exists b \in X) (a \bullet b = e) }[/math],则称元素 [math]\displaystyle{ b }[/math] 为元素 [math]\displaystyle{ a }[/math] 在运算 [math]\displaystyle{ \bullet }[/math] 下的右逆元(right inverse element);
  • 若存在 [math]\displaystyle{ b }[/math] ,对元素 [math]\displaystyle{ a }[/math] ,运算 [math]\displaystyle{ \bullet }[/math] 下既是左逆元又是右逆元,则称元素 [math]\displaystyle{ a }[/math][math]\displaystyle{ \bullet }[/math]可逆(is invertible),并称元素 [math]\displaystyle{ b }[/math] 为元素 [math]\displaystyle{ a }[/math] 在运算 [math]\displaystyle{ \bullet }[/math] 下的逆元(inverse element),记作 [math]\displaystyle{ a^{-1}_X }[/math]

注:不用指出集合时,省略下标用 [math]\displaystyle{ a^{-1} }[/math] 表示。

注:如果可交换,则不区分左右。

性质

  • 逆元是相对某个元素和某个运算而言的,不能完全脱离其中之一谈论逆元。
  • 对同一元素,左逆元既可以不存在,也可以存在多个;右逆元也既可以不存在,也可以存在多个。
  • 如果一个元素在一个运算下同时存在左右逆元,那么左右逆元必然相等且唯一。也就是说,只要同时有左右逆元,就一定只有一个左逆元,一个右逆元,而且是同一个元素。


封闭二元运算
结合性交换性交换元)、分配性(左、右)
零元(左、右)、幺元(左、右)、逆元(左、右)
消去律(左、右)、吸收律幂等律幂等元
反交换性反分配性