抽象代數:群、環與域
同態
同態是兩個代數結構之間的一種映射,它尊重彼此的運算——把一方的「語法」搬到另一方而不打亂。其口號是:先做運算再映射,或先映射再做運算,得到的結果相同。它是一種保意義的翻譯,即便會丟失一些細節。
形式地說,就群而言,從 G 到 H 的函數 f 若對所有 a, b 都有 f(a * b) = f(a) * f(b),則它是同態——左邊用 G 的運算,右邊用 H 的運算。就環而言,映射須同時尊重加法與乘法。同態會自動把單位元映為單位元、把逆元映為逆元,所以結構確實被搬運了過去。
同態不必是單射或滿射;它可能壓縮資訊。壓縮之後倖存下來的,由核(一切被映到單位元的元素)和像來刻畫。群同態的核永遠是正規子群,環同態的核永遠是理想——這正是這些映射與商結構直接相連的方式。
由 f(n) = 2n 給出的從整數 (ℤ, +) 到自身的映射 f 是同態:f(a + b) = 2(a + b) = 2a + 2b = f(a) + f(b)。指數映射 exp(x + y) = exp(x)·exp(y) 是另一個例子,它把加法變為乘法。
n ↦ 2n 保持加法;exp 把 + 變為 ×。
另見