環與體
觀念
環 (ring) 有加法與乘法兩個運算:加法成交換群、乘法結合、分配律成立,如 、多項式環、矩陣環。體 (field) 是乘法也「幾乎成群」的交換環——非零元素都有乘法反元素,如 、、、( 質數)。 不是體: 有零因子。
有限體 的元素個數必是質數冪; 是 AES 加密的運算場所,Reed–Solomon 糾錯碼(QR code、CD)也建在有限體上。體的擴張理論解釋了尺規作圖三大不可能,以及一般五次方程沒有根式公式解。
例題
環 有幾個可逆元素 (unit)?
看解法與答案
在 可逆 ⟺ ,個數是 Euler 函數 。
,。這些可逆元素在乘法下成群 。
答案:
用在哪裡
- 金融券商 App 與網銀傳輸用 AES 加密,每一輪的混欄運算是在 256 個元素的有限體 上做乘法。
- 通訊QR Code 的 Reed–Solomon 糾錯在有限體 上運算,最高等級下汙損約三成仍能讀出內容。
插畫


學習路徑
先學會
互動練習在本機版
這個網站是觀念與例題的閱讀版。互動練習(每次出不同數字的新題、自動判對錯、錯題本、熟練度與複習排程)在「數學學院」本機版,目前還沒對外開放。