4.1. Бинарная операция заданана множестве . Определить ее свойства, если .
Решение.
Проверим коммутативность. Для этого следует убедиться, что для всех , R выполняется равенство .
Поскольку , а , то условие коммутативности примет вид: , что равносильно тому, что .
Ясно, что это равенство выполняется не всегда. Следовательно, заданная операция некоммутативна.
Проверим теперь ассоциативность операции, то есть выясним, при каких x, y, z имеет место равенство .
Точнее, нас интересует только один факт: при всех ли значениях переменных это равенство справедливо. Преобразуем выражения:
;
.
Очевидно, что полученные выражения не всегда дают равные значения. Приведем контрпример.
Пусть , , . Тогда:
;
.
Следовательно, ассоциативность не выполняется.
4.2 Задано отображение на множестве . Является ли оно бинарной операцией, если ?
Решение.
Пусть . Поскольку арифметические действия умножения, сложения и вычитания однозначно определены для любых действительных чисел, то ясно, что определено однозначно и . Покажем, что . Предположим, что , т.е. . Тогда, упростив, получаем . Получаем противоречие, так как . Полученное противоречие показывает, что . Следовательно, , и правило * есть бинарная операция.
4.3. На множестве действительных чисел определена бинарная операция (*) следующим образом: . Найти корень уравнения .
Решение.
Имеем:
,
,
.
4.4. Примеры операций над множествами.
Решение.
1) Пусть Тогда
2) Пусть Тогда
3) Пусть Тогда
4) Пусть
Тогда
4.5 Найти образ и ядро оператора, заданного матрицей A = .
Решение.
Область значений оператора - образ-– это множество всех векторов
.
Ядро линейного оператора – это множество всех векторов, которые А отображает в нуль-вектор, т.е. решение :
.
4.6. Найти матрицу и образ оператора А, действующего в R3 следующим образом:
.
Решение:
Матрица оператора имеет вид:
.
Образ оператора