抽象代数:群、环与域

群的单位元

群的单位元是它的“什么都不做”元素:把任何东西与它结合,那东西原封不动地回来。对加法,单位元是 0(n + 0 = n);对乘法,是 1(n · 1 = n);对图形的对称,则是让图形保持原样的那个动作。每个群都必须有一个单位元。

形式地说,单位元是满足对群中每个 a 都有 e * a = a * e = a 的元素 e。第三条群公理要求它存在,而一个简短的证明表明它必定唯一:若有两个元素都像单位元那样起作用,它们就必须相等。所以一个群恰有一个单位元,不多不少。

单位元是整个理论其余部分的锚点:逆元是相对于它定义的(当 a * b = e 时 b 是 a 的逆元),而元素的阶则用“要施加多少次才回到 e”来度量。没有一个固定的参照点,这两个概念都将无从谈起。

在模 5 下非零类 {1, 2, 3, 4} 的乘法中,单位元是 1,因为 1·2 = 2,1·3 = 3,依此类推。注意是 1,而不是 0——而且这里确实要排除 0,因为它没有逆元。

(ℤ/5ℤ)* 中的乘法单位元是 1。

又称
neutral element幺元么元