SharedCourses/docs/courses/软件工程学院/信息安全数学基础(二)/2024-2025学年上学期期末_含答案.md

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title: 2024-2025学年上学期期末_含答案
category:
- 软件工程学院
- 课程资料
tag:
- 试卷
author:
- タクヤマ
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## 说明
本学期2024年秋季学期的期末试卷难度**相当**低,本人评价为有手就行,故没有特意记忆所有题目,而是挑出一些有代表性的题目以供参考
我们这里再提供一道填空题,一道选择题,以显示这张卷子的**诚意**
<ol>
<li>
设 $G$ 是一个群,对于 $\forall a,b \in G$ $a*b=b*a$ 则 $G$ 是 ____
</li>
<li>
设 $R$ 是一个环,对于 $\forall a,b \in R$ $a+b=b+a$ 则 $R$ 是?
A. 整环 B. 交换环 C. 含幺环 D. 环
</li>
</ol>
很大程度上,老师的出题和给分是十分宽容的,请大家好好学习这门课程,**数学并不是妖魔鬼怪!**
## 题目
> **1. 设 $G=\{a,b,c,e\}$ 是一个群, $H=\{a,e\}$ 是 $G$ 的子群,写出 $H$ 的所有左陪集**
<details>
<summary>解:</summary>
将 $G$ 中元素 $g$ 各个代入,计算 $gH$
- $g = e$
$eH = H$
- $g = a$
$aH = \{ a \cdot a, a \cdot e \} = \{ a^2, a \}$,由于 $G$ 是群,且 $H$ 是子群,所以 $a^2$ 必须是 $G$ 中元素。
故 $a^2 = e$,则: $aH = \{ e, a \} = H$
- $g = b$
$bH = \{ b \cdot a, b \cdot e \} = \{ ba, b \}$
假设 $ba = c$ ,则:
$bH = \{ c, b \}$
- $g = c$
$cH = \{ c \cdot a, c \cdot e \} = \{ ca, c \}$
假设 $ca = b$ ,则:
$cH = \{ b, c \} = bH$
综上所述H的所有子陪集是 $\{ e, a \}, \{ b, c \}$
</details>
***
> **2. 写出 $R=Z/6Z$ 的所有零因子**
<details>
<summary>解:</summary>
$R=Z/6Z \cong Z_6$,我们只要考虑 $Z_6$ 上的性质:
显然有 $2\*3 \equiv 0 \pmod{6}, 4*3 \equiv 0 \pmod{6}$所以零因子是234
</details>
***
> **3. 定义在有限域 $F_{17}$ 上的椭圆曲线 $E: x^3 + 2x + 3 = y^2$ 上有点 $P(2, 7), Q(11, 8)$ , 计算 $P+Q$ , $2P$**
<details>
<summary>解:</summary>
直接计算即可,我们这里直接给出答案: $P+Q = (8, 15)$ , $2P = (14, 15)$
</details>
***
> **4. 求域 $F_{16}=F_2[x]/(x^4+x^3+1)$的一个生成元 $g(x)$,并用 $g(x)$ 的幂表示 $F_{16}$ 中的所有非零元**
<details>
<summary>解:</summary>
这时候有同学要问了,生成元怎么找啊?其实很简单,直接验证就可以了,(出于强大的直觉和观察力)我们在这里直接验证 $x$ :
| $x^n$ | $x^n\pmod{x^4+x^3+1}$ |
| -------- | --------------------- |
| $x^0$ | $1$ |
| $x^1$ | $x$ |
| $x^2$ | $x^2$ |
| $x^3$ | $x^3$ |
| $x^4$ | $x^3 + 1$ |
| $x^5$ | $x^3 + x + 1$ |
| $x^6$ | $x^3 + x^2 + x + 1$ |
| $x^7$ | $1 + x^2 + x$ |
| $x^8$ | $x^2 + x + 1$ |
| $x^9$ | $x^3 + x^2 + x$ |
| $x^{10}$ | $x^3 + x^2 + x + 1$ |
| $x^{11}$ | $x^3 + x + 1$ |
| $x^{12}$ | $x^3 + 1$ |
| $x^{13}$ | $x^3$ |
| $x^{14}$ | $x^2$ |
如上表,由 $x$ 生成的15个非零元素互不相等所以 $x$ 确实是生成元,非零元的表示如表中所示
</details>
***
> **5. 证明有限环的特征一定不为0**
证明请参考课件Chap7.pdf中27-28页