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若在实数R上定义代数运算a*b=a+b-axb,则<R,*>上的幺元,零元是什么?对于任意实数,哪些有逆元,哪些没有逆元?

发布于 2024-05-06 10:13:49

在实数集R上定义了一个新的代数运算a*b=a+b-axb。我们来分析这个运算的性质。

首先,幺元(单位元)e的定义是对于任意元素a,有ae=ea=a。根据给定的运算规则,我们有:

ae = a + e - ae

这意味着e必须满足以下等式:

e = a + e - a*e

这个等式暗示e不依赖于a,所以我们可以令a=0,得到:

e = 0 + e - 0*e

这表明幺元e=0。

接下来,我们来找零元z,它满足对于所有a,有az=za=z。根据运算规则,我们有:

a*z = a + z - az^2

要使这个等式对所有a成立,z必须是0,因为如果z不为0,那么a*z将依赖于a,这与z作为零元的定义矛盾。

现在,我们来考虑逆元。对于任意实数a,我们需要找到一个实数a',使得aa'=a'a=e(幺元)。根据运算规则,我们有:

aa' = a + a' - aa' = e

移项得到:

a' = (e - a) / (1 - a)

这里我们假设1-a不等于0,即a不等于1,否则分母为0,逆元不存在。所以,当a不等于1时,a的逆元a'存在,且为(e-a)/(1-a)。

但是,当a=1时,我们得到:

1' = (e - 1) / (1 - 1)

由于分母为0,所以1没有逆元。

综上所述,在实数集R上,定义的运算a*b=a+b-axb的幺元是0,零元也是0。对于任意实数a,如果a不等于1,那么a有逆元a'=(e-a)/(1-a);如果a等于1,那么1没有逆元。

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