同构证明方法是一种证明方法。同态和同构是布尔巴基学派提出的重要概念,它是对于结构之间关系的描述。虽然同构概念提出较晚,但其意义是极其深远的。同构不仅是数学的证明方法,也是基本的心理结构和人类思维的基本方式1。
基本定义定义1设 和
是两个同类型的代数系统(代数系统是集合及其运算构成的系统),
是一个映射,如果对于任意元
恒有
则称
是
到
的一个同态映射,并称
与
同态,用
表示;如果
是一个双射,则称
是
到
的一个同构映射,
与
同构,用
表示1。
定义2在证明中对如式(2)、式(3)、式(4)任意一命题的运用是同构证****明方法:
举例说明例1 地图(图1)及图上运算与实景及基于实景的运算构成的同构。
一个地图与实际场景的对应是典型的同构,如图1所示。用两个三角形符号△1,△2作为山的图例,用曲线表示河流,用心脏的符号表示一尊佛像,这实际上建立了图例(X集合)和实体(Y集合)的一一映射关系 。
:图例→实景:
△1→小山
△2→大山
♡→佛像
在地图上进行一种“找”的计算※,定义为“以它所计算的两个元素的点(△1,△2)寻找等边三角形的第三个点(♡)”。
在实地“找”的过程可以命名为一种计算■,定义为“定位和步行找到佛像”。
那么※和■就是完全不同的运算。在这种情况下,可以有如下推理:
(({△1,△2, (♡)},※)
({
(△1),
(△2),
(♡)},■))
(
(△1※△2)=
(♡)→
(△1)■
(△2)=
(♡).
即同构方法使得通过图例的计算可以在实景找到佛像目标1。
例2 两个同构的群。
将一个代数系统 称为群,如果它:
(1)满足结合率,即对任意的 ,有
;
(2)存在单位元,即对任意 ,有
;
(3)G中的任何一个元素都是可逆元,即对任意 ,都存在
,使得
。
设 为正实数的集合,
为实数的集合,×为乘法运算,+为加法运算。设存在函数:
其中:b是确定的底数。那么,
,因为
本词条内容贡献者为:
孙和军 - 副教授 - 南京理工大学