This is an old version of the compendium, written April 26, 2014, 12:42 p.m. Changes made in this revision were made by trmd. View rendered version.

TMA4150: Algebra og tallteori

# Introduksjon ## Forord Kompendiet vil bli strukturert nesten regelrett etter oppbygningen til [John B. Fraleigh, A First Course in Abstrct Algebra] Under vil en kjapp repitisjon av sett og relasjoner bli gitt. ## Mengde

_`Det er umulig å definere alle konsepter_`

"En ku er et pattedyr". Men hva er et pattedyr? "Et pattedyr er en delgruppe av virveldyrene". Men hva er et virveldyr? "Virveldyr er dyr med et indre skjelett" "Men hva er dyr?"...

... Og slik kan du holde på til du ikke har flere ord igjen i ordboken, og må definere dine tidligere definisjoner med ord du allerede har brukt, og ender opp med sirkulære definisjoner.

Dette gjelder også i matematikken. Dermed må vi ha et _udefinert, primitivt_ konsept som et startsted for videre definisjoner. I matematikken er dette konseptet en __mengde__. En mengde er en veldefinert samling av unike __elementer__, også kalt __objekter__. Hvis et element $a$ er i en mengde $S$, skriver vi dette $a \in S$. Det er en og bare en mengde uten elementer, kalt den __tomme mengden__. Det er flere måter å beskrive en mengde. En vanlig notasjon er klammeparenteser, for eksempel: $$ {1, 2, 3, 4} $$ Hvis vi vil ha et sett med elementer som tilfredstiller et vilkårlig kriterie, $ P(x) $, skriver vi $$ {x | P(x)} $$ lest "mengden av alle x slik at P(x) er tilfredstilt". Vi kan også beskrive en mengde direkte, som "Mengden av alle røde biler i Oppdal", eller "Alle primtall". Beskrivelsene $$ {1, 2, 3, 4, 5} $$ $$ {x | x \in \mathcal{Z^+} \text{and} x < 6} $$ $$ \text{Alle positive heltall mindre enn 6} $$ beskriver samme mengde. En mengde må være __veldefinert__. Det vil si at beskrivelser som "Mengden av noen tall over 10" ikke kan brukes om en mengder. Samtidig må vi ikke kjenne til alle elementer i en mengden for å beskrive mengden. Selv om vi ikke kjenner til alle primtall, kan vi uten problemer definere mengden "Alle primtall".

### Undermengde Vi sier at en mengde $B$ er en __delmengde__ av en mengde $A$, hvis alle elementer i B også er i A. Dette skrives $$ B \subset A $$ Hvis A inneholder elementer ikke i B, er B en __ekte delmengde__ av A. Sagt på en måte: $$ \text{B er en ekte delmengde av A hvis og bare hvis B \subset A og B \neq A $$

## Relasjoner ## Kardinalitet ## Ekvivalensrelasjoner # Grupper ## Delgrupper ## Sykliske grupper ## Permutasjonsgrupper ## Orbitaler ## Kosett ## Lagranges Teorem ## Endelig-genererte abelske grupper ## Homomorphismer ## Faktorgrupper ## Gruppevirkninger # Ringer ## Endelige kropper ## Integritetsdomene ## Fermats Teoremer ## Eulers Teoremer ## Tallteorei ## Polynomfaktorisering # Sylowteori # Eulers phi-funksjon & RSA # Nyttige lenker [Relasjoner, matematikk.net](http://matematikk.net/side/Relasjoner) [Grupper, wolframalpha](http://mathworld.wolfram.com/Group.html) # Referanser [John B. Fraleigh, A First Course in Abstrct Algebra]