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代数学第三章部分习题答案 1. 证明在环 R 内，若 1− ab 可逆，则 1− ba 可逆. 证明: a(1− ba) = a− aba = (1− ab)a a = (1− ab)−1a(1− ba) 1− ba = 1− b[(1− ab)−1a(1− ba)] = 1− b(1− ab)−1a(1− ba) (1− ba) + b(1− ab)−1a(1− ba) = 1 [1 + b(1− ab)−1a](1− ba) = 1 所以 (1− ba) 可逆，且 (1− ba)−1 = 1 + b(1− ab)−1a. 2. 设在环 R 中元素 u 有右逆，证明下列三条等价： (1)u 有多于一个的右逆； (2)u 是一个左零因子； (3)u 不是单位. 证明: (1)⇒(2): 由 u 有右逆知 u ̸= 0, 则 u1, u2 是 u 的右逆，u1 ̸= u2，则 u(u1 − u2) = uu1 − uu2 = 1− 1 = 0 而 u1 − u2 ̸= 0，故 u 是 u1 − u2 的左零因子. (2)⇒(3): 假设 u 为单位，则 u 可逆. 对 ∀u3 ∈ R, u3 ̸= 0. 于是 u3 = 1 · u3 = u−1uu3 = u−1(uu3) ̸= 0 即 uu3 ̸= 0，故 u 不是左零因子，矛盾！因此 u 不是单位. (3)⇒(1): 假设 u 只有一个右逆 u4，对 ∀r ∈ R, r ̸= u4, 均有 ur ̸= 1 = uu4 则 u(r − u4) ̸= 0. 由 r 的任意性知 u 不是左零因子. 而 u(1− u4u) = u− uu4u = u− u = 0 因此 1 − u4u = 0，即 u4u = 1，所以 u4 是 u 的左逆，于是 u 是单位，矛盾！ 所以 u 有多于一个的右逆. 1