题目
群里面元素的逆元唯一吗A. 唯一B. 不唯一
群里面元素的逆元唯一吗
A. 唯一
B. 不唯一
题目解答
答案
A. 唯一
解析
考查要点:本题考查群论中逆元的唯一性,属于群论基础概念的理解题。
核心思路:通过群的公理(封闭性、结合律、单位元、逆元存在性)出发,假设存在两个逆元,利用运算性质推导出它们必须相等,从而证明逆元唯一。
关键点:逆元的定义(元素与逆元运算结果为单位元)和结合律的应用是解题的核心。
步骤1:假设存在两个逆元
设群 $G$ 中元素 $a$ 有两个逆元 $b$ 和 $c$,即满足:
$a \cdot b = e \quad \text{且} \quad a \cdot c = e$
其中 $e$ 是群的单位元。
步骤2:利用结合律推导
考虑 $b \cdot c$:
$b \cdot c = b \cdot (a \cdot c) \quad \text{(因为 $a \cdot c = e$)}$
根据结合律,可改写为:
$(b \cdot a) \cdot c = e \cdot c = c$
另一方面,$b \cdot c$ 也可以直接计算为:
$b \cdot c = (b \cdot a) \cdot c = e \cdot c = c$
同理,若从另一侧运算:
$b \cdot c = (a \cdot b) \cdot c = a \cdot (b \cdot c) = e \cdot c = c$
结论:$b \cdot c = c$,同理可证 $b \cdot c = b$,因此 $b = c$,逆元唯一。