Δακτύλιοι και Πρότυπα Ασκήσεις 2. όπου a (4 i) (1 2 i), b i. Στη συνέχεια βρείτε κάθε τέτοιο d. b. Δείξτε ότι [ i] (4 i)

Σχετικά έγγραφα
Δακτύλιοι και Πρότυπα Ασκήσεις 3. Στις παρακάτω ασκήσεις κάθε δακτύλιος είναι μη τετριμμένος μεταθετικός δακτύλιος. N ( a)

Δακτύλιοι και Πρότυπα Ασκήσεις 6. Η ύλη των ασκήσεων αυτών είναι η Ενότητα6, Εφαρμογές Θεωρημάτων Δομής στη Γραμμική Αλγεβρα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ημιαπλοί Δακτύλιοι

a b b < a > < b > < a >.

Κεφάλαιο 1 Πρότυπα. Στο κεφάλαιο αυτό εισάγουμε την έννοια του προτύπου πάνω από δακτύλιο.

Αλγεβρικές Δομές ΙΙ. 1 Ομάδα I. Ά σ κ η σ η 1.1 Έστω R ένας δακτύλιος. Δείξτε ότι το σύνολο

b. Για κάθε θετικό ακέραιο m και για κάθε A. , υπάρχουν άπειρα το πλήθος πολυώνυμα ( x) [ x] m και ( A) 0.

Ε Μέχρι 18 Μαΐου 2015.

Θεωρία Galois. Πρόχειρες σημειώσεις (εκδοχή )

Ε Μέχρι 31 Μαρτίου 2015.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Πρότυπα. x y x z για κάθε x, y, R με την ιδιότητα 1R. x για κάθε x R, iii) υπάρχει στοιχείο 1 R. ii) ( x y) z x ( y z)

Ασκήσεις1 Πολυώνυμα. x x c. με το. b. Να βρεθούν όλες οι τιμές των a, Να βρεθεί ο μκδ και το εκπ τους

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Συνθήκες Αλυσίδων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: Κεντρικές Απλές Άλγεβρες

Κεφάλαιο 0. Μεταθετικοί ακτύλιοι, Ιδεώδη

,..., v n. W πεπερασμένα παραγόμενοι και dimv. Τα ακόλουθα είναι ισοδύναμα f είναι ισομορφιμός. f είναι 1-1. f είναι επί.

G 1 = G/H. I 3 = {f R : f(1) = 2f(2) ή f(1) = 3f(2)}. I 5 = {f R : f(1) = 0}.

1.3 Ιδεώδη και Περιοχές κυρίων Ιδεωδών 1.3. Ι Π Ι. Για το σύμβολο δεχόμαστε ότι n N {0}, < n καθώς και ότι:

Πεπερασμένα σώματα και Κρυπτογραφία Σύμφωνα με τις παραδόσεις του Α. Κοντογεώργη. Τσουκνίδας Ι.

Πορίσματα της Κανονικής Μορφής Smith (συμπλήρωμα για την Ενότητα 4)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηµιαπλοί ακτύλιοι

βαθμού 1 με A 2. Υπολογίστε τα χαρακτηριστικά και ελάχιστα πολυώνυμα των

Ασκήσεις4 48. P AP τριγωνικό. Αφού δείξτε ότι ο A δεν είναι διαγωνίσιμος, βρείτε αντιστρέψιμο A 1 3 1

Κεφάλαιο 2. Παραγοντοποίηση σε Ακέραιες Περιοχές

Ασκήσεις3 Διαγωνίσιμες Γραμμικές Απεικονίσεις

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Ριζικό του Jacobson

Αλγεβρικές Δομές Ι. 1 Ομάδα I

Διδάσκων: Καθηγητής Μαρμαρίδης Νικόλαος - Θεοδόσιος

A, και εξετάστε αν είναι διαγωνίσιμη.

Βασική Άλγεβρα. Ασκήσεις (εκδοχή )

s G 1 ). = R, Z 2 Z 3 = Z6. s, t G) s t = st. 1. H = G 4. [G : H] = a G ah = Ha.

Βασική Άλγεβρα. Ασκήσεις (εκδοχή )

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: Κεντρικές Απλές Άλγεβρες

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: Αναπαραστάσεις Πεπερασμένων Ομάδων Ι

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι αληθείς; Δικαιολογήστε την απάντησή σας.

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Αʹ. Στοιχεία από την Άλγεβρα

Ασκήσεις3 Διαγωνισιμότητα Βασικά σημεία Διαγωνίσιμοι πίνακες: o Ορισμός και παραδείγματα.

Αλγεβρικες οµες ΙΙ. ιδάσκουσα : Χ. Χαραλάµπους. Θέµατα προηγουµένων ετών

bca = e. H 1j = G 2 H 5j = {f G j : f(0) = 1}

Ασκήσεις2 8. ; Αληθεύει ότι το (1, 0, 1, 2) είναι ιδιοδιάνυσμα της f ; b. Να βρεθούν οι ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα της γραμμικής απεικόνισης 3 3

Γραμμική Άλγεβρα II Εαρινό εξάμηνο

(a + b) n = a k b n k, k. (a + b) p = a p + b p. k=0. n! k! (n k)! k =

a = a a Z n. a = a mod n.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Συνθήκες Αλυσίδων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: Εφαρμογή: Το θεώρημα του Burnside

< a 42 >=< a 54 > < a 28 >=< a 36 >

Άλγεβρα Ι(Μ) Λύσεις Ασκήσεων-Φυλλαδίο 9

Γραμμική Άλγεβρα II. Ασκήσεις με Υποδείξεις - Απαντήσεις. Περιεχόμενα

Α Δ Ι. Παρασκευή 17 Ιανουαρίου 2014

Αλγεβρικες οµες Ι Ασκησεις - Φυλλαδιο 10

Α Δ Ι. Παρασκευή 24 Ιανουαρίου 2014

1. Για καθένα από τους ακόλουθους διανυσματικούς χώρους βρείτε μια βάση και τη διάσταση. 3. U x y z x y z x y. {(,, ) } a b. c d

Γραμμική Άλγεβρα Ι,

1. a. Έστω b. Να βρεθούν οι ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα του A Έστω A και ( x) [ x]

Α Δ Ι Ε Υ Μ. Δ : Ν. Μαρμαρίδης - Α. Μπεληγιάννης

Περιεχόμενα Εισαγωγή στα πεπερασμένα σώματα

Αλγεβρικες οµες Ι. Εκπαιδευτικο Υλικο Μαθηµατος

(a, b) (c, d) = (a + c, b + d) (a, b) (c, d) = (ac, ad + bc)

Θεωρια ακτυλιων. Ασκησεις

Ενότητα: Δακτύλιοι, Ακέραιες Περιοχές, Σώματα. Διδάσκων: Καθηγητής Μαρμαρίδης Νικόλαος - Θεοδόσιος

Πρόλογος 3. Εισαγωγή 7

Θεωρια ακτυλιων. Ασκησεις

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: Αναπαραστάσεις Πεπερασµένων Οµάδων Ι

Κεφάλαιο 1. Πρότυπα. Στο κεφάλαιο αυτό εισαγάγουµε την έννοια του προτύπου πάνω από δακτύλιο που θα παίξει σηµαντικό ρόλο στα επόµενα κεφάλαια.

Ασκήσεις6 Διαγωνοποίηση Ερμιτιανών Πινάκων

Α Δ Ι. Δευτέρα 13 Ιανουαρίου 2014

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: Τανυστικά Γινόµενα

KΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ. { 1,2,3,..., n,...

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: Κεντρικές Απλές Άλγεβρες

Αλγεβρικες οµες Ι Ασκησεις - Φυλλαδιο 9

Ενότητα: Ο Δακτύλιος Πολυωνύμων μιας Μεταβλητής. Διδάσκων: Καθηγητής Μαρμαρίδης Νικόλαος - Θεοδόσιος

g (v + W ) = gv + W gv = 0.

Κεφάλαιο 3. Ελεύθερα Πρότυπα. στοιχείων του Μ καλείται βάση του e λ παράγει το Μ, και ii) κάθε m M γράφεται κατά µοναδικό

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 1 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 17 Οκτωβρίου 2011

Εφαρμοσμένη Κρυπτογραφία Ι

Τίτλος Μαθήματος: Θεωρία Ομάδων. Ενότητα: Θεωρία Sylow. Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης. Τμήμα: Μαθηματικών

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Εφαρμοσμένη Κρυπτογραφία Ι

Τελική Εξέταση 10 Φεβρουαρίου 2017 ιάρκεια εξέτασης 2 ώρες και 30 λεπτά

Ο μαθητής που έχει μελετήσει το κεφάλαιο της θεωρίας αριθμών θα πρέπει να είναι σε θέση:

Τίτλος Μαθήματος: Θεωρία Ομάδων. Ενότητα: Ευθέα Γινόμενα Ομάδων. Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης. Τμήμα: Μαθηματικών

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΑΡΤΙΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

Αριθμοθεωρητικοί Αλγόριθμοι

Παράρτηµα Α Εισαγωγή Οµάδες. (x y) z= x (y z).

2 ΘΕΩΡΙΑ ΑΡΙΘΜΩΝ ΑΛΓΕΒΡΙΚΕΣ ΔΟΜΕΣ

= s 2m 1 + s 1 m 2 s 1 s 2

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

Το Θεώρημα CHEVALLEY-WARNING

ακτύλιοι Κυρίων Ιδεωδών και Περιοχές Μονοσήµαντης Ανάλυσης

Γραμμική Αλγεβρα ΙΙ Διάλεξη 1 Εισαγωγή Χρήστος Κουρουνιώτης Πανεπισ τήμιο Κρήτης 19/2/2014 Χ.Κουρουνιώτης (Παν.Κρήτης) Διάλεξη 1 19/2/ / 13

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8: Εφαρµογή: Το θεώρηµα του Burnside

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Ριζικό του Jacobson

Κρυπτογραφία. Κωνσταντίνου Ελισάβετ

Πρώτα και Μεγιστοτικά Ιδεώδη

α) f(x(t), y(t)) = 0,

ακτύλιοι Πολυωνύµων και Σώµατα Κλασµάτων

Εφαρμοσμένη Κρυπτογραφία Ι

B είναι ισοδύναμοι αν και μόνο αν υπάρχουν διατεταγμένες βάσεις ˆv του. , b, έχει λύση αν και μόνο αν rank( A) rank( A b)

( ) Άρα το 1 είναι ρίζα του P, οπότε το x 1 είναι παράγοντάς του. Το πηλίκο της διαίρεσης ( x 3x + 5x 3) : ( x 1) είναι:

Transcript:

6 Δακτύλιοι και Πρότυπα 016-17 Ασκήσεις Η ύλη των ασκήσεων αυτών είναι η Ενότητα, Περιοχές κυρίων ιδεωδών. 1. Θεωρούμε το δακτύλιο [ i]. a. Βρείτε ένα d [ i] με ( a, b) d, όπου a (4 i) (1 i), b 16 1 i. Στη συνέχεια βρείτε κάθε τέτοιο d. b. Δείξτε ότι [ i] (4 i) 17 και [ i] (1 i) 5 (ισομορφισμοί δακτυλίων). c. Χρησιμοποιώντας το Κινέζικο Θεώρημα Υπολοίπων, παραστήστε το δακτύλιο [ i] ( d), όπου d (4 i)(1 i), ως ευθύ γινόμενο σωμάτων. d. Έστω M ένα πεπερασμένο [ i] -πρότυπο τέτοιο ώστε cm 0 για κάθε m M, όπου c 4 i. Δείξτε ότι M 17 k για κάποιο k.. a. Ποιο είναι το πλήθος των ιδεωδών I του δακτυλίου [ x] τέτοιων ώστε p( x) p( x) x x ; I, όπου b. Έστω R ΠΚΙ 1,,..., a1 p1 pn R ανάγωγα και μη συντροφικά ανά δύο και... a a p n, 1 pn R όπου ai. Ποιο είναι το πλήθος των ιδεωδών του R ( a ) ; 0 c. Για n, a1, a 1 στο προηγούμενο ερώτημα, σχεδιάστε το διάγραμμα των ιδεωδών του R ( a ).. Έστω R ΠΚΙ και p R ανάγωγο. Τότε ο δακτύλιος R ( p ) είναι σώμα. Σημείωση: Αυτό θα χρησιμοποιηθεί παρακάτω στο μάθημα. 4. Έστω R δακτύλιος. Δείξτε ότι αν ο δακτύλιος R[ x ] είναι ΠΚΙ, τότε ο R είναι σώμα. 5. Έστω k σώμα. Δείξτε ότι η περιοχή k[ x, y ] δεν είναι Ευκλείδεια. 6. Έστω k σώμα. Θεωρούμε τον υποδακτύλιο R του k[ x ] που αποτελείται από τα πολυώνυμα των οποίων ο συντελεστής του x είναι 0. Δείξτε ότι τα στοιχεία στο R. Στη συνέχεια, δείξτε ότι ο R δεν είναι ΠΜΠ x, x είναι ανάγωγα και μη συντροφικά χρησιμοποιώντας τη σχέση x x x x x. 7. Δείξτε ότι η περιοχή [ ] είναι Ευκλείδεια.. 8. Έστω n αρνητικός ακέραιος που δεν διαιρείται με το τετράγωνο ακέραιου μεγαλύτερου του 1. Θεωρούμε το δακτύλιο [ n] { a b n a, b }. Δείξτε τα εξής. a. Αν n, τότε U ( [ n]) {1, 1}. 1 ΠΚΙ = περιοχή κυρίων ιδεωδών ΠΜΠ = περιοχή μοναδικής παραγοντοποίησης

7 b. * Αν n, τότε ο [ n] δεν είναι ΠΜΠ. c. Ο [ n] είναι ΠΜΠ αν και μόνο αν n 1,. Σημείωση: Για τους θετικούς ακέραιους n παραμένει ανοικτό πρόβλημα ποιοι από τους δακτύλιους [ n] { a b n a, b } είναι ΠΜΠ. Όποιος το λύσει ίσως πλησιάσει στη φήμη τον Johan Cruyff. 9. Θεωρούμε το δακτύλιο R [ ] { a b a, b } όπου a. U R ( ) {1, 1,,,, }. 1 0. Δείξτε τα εξής. b. R είναι Ευκλείδεια περιοχή ως προς τη συνάρτηση : R {0} 0, ( a b ) a b a ab b. c. Αν p πρώτος με p mod, τότε το p R είναι ανάγωγο. d. *Έστω z a b R {0} με ( a, b) 1. Οι δακτύλιοι R ( z ) και d είναι ισόμορφοι, όπου d a ab b. 10. Έστω R ΠΚΙ και a, b R {0}. Δείξτε ότι αν ( a) ( b) R, τότε για κάθε θετικό ακέραιο n, n n ( a ) ( b ) R. 11. Κάθε υποδακτύλιος του είναι ΠΚΙ. 1. Έστω p ένας πρώτος αριθμός και R { m n m, n, p δεν διαιρεί το n }. Αποδείξτε τα εξής a. R είναι υποδακτύλιος του και άρα περιοχή. b. Αν το p δεν διαιρεί ούτε το m ούτε το n, τότε το m n είναι αντιστρέψιμο στο R. c. Αν I 0 είναι ένα ιδεώδες του R, τότε k d. Κάθε ιδεώδες του R είναι της μορφή ( p ), k 1. k p I για κάποιο k 1. 1. Έστω R μια ΠΚΙ και M ένα κυκλικό R -πρότυπο. Αποδείξτε ότι κάθε υποπρότυπο του M είναι κυκλικό. Αληθεύει το προηγούμενο συμπέρασμα αν ο R είναι τυχαία περιοχή; Με * σημειώνονται ερωτήματα που ίσως είναι τα πιο δύσκολα της παρούσας ομάδας ασκήσεων.

8 14. Εξετάστε ποιες από τις ακόλουθες προτάσεις αληθεύουν. a. Αν R είναι ΠΜΠ και a, b R είναι ανάγωγα και μη συντροφικά, τότε υπάρχουν r, s R με ra sb 1. b. Αν R είναι ΠΚΙ και a, b R είναι ανάγωγα και μη συντροφικά, τότε υπάρχουν r, s R με ra sb 1. c. Κάθε υποδακτύλιος ΠΜΠ είναι ΠΜΠ. d. Κάθε υποδακτύλιος ΠΚΙ είναι ΠΚΙ 15. Έστω R ΠΚΙ και f : M N ομομορφισμός R -προτύπων. Έστω ότι υπάρχουν a, b R σχετικά πρώτα στοιχεία τέτοια ώστε am 0 M και bn 0 N για κάθε m M και κάθε n N. Δείξτε ότι f 0.

9 Υποδείξεις Ασκήσεις 1a. Δείξτε ότι b (4 i)(1 i) και τα 4 i,1 i είναι ανάγωγα και μη συντροφικά, οπότε μια επιλογή για το d είναι το (4 i)(1 i). Βλ. Παράδειγμα..5 για την εύρεση της παραγοντοποίησης του b. Κάθε ζητούμενο d είναι συντροφικό του (4 i)(1 i), δηλαδή ένα από (4 i)(1 i), i(4 i)(1 i). 1b. Δείξτε ότι η απεικόνιση [ i] 17, a bi [ a 4 b] είναι επιμορφισμός δακτυλίων με πυρήνα το (4 i). Προσέξτε την πολλαπλασιαστική ιδιότητα. 1c. To M είναι 17 -διανυσματικός χώρος καθώς από την υπόθεση, (4 i) m 0 για κάθε m M, έπεται ότι 17 m (4 i)(4 i) m 0 για κάθε m M. a. Δείξτε ότι το p( x) [ x] είναι ανάγωγο και χρησιμοποιήστε ότι ο [ x] είναι περιοχή κυρίων ιδεωδών. Απάντηση: 4. b. Δείξτε ότι τα ιδεώδη του R ( a ) είναι σε 1-1 και επί αντιστοιχία με τους διαιρέτες του a της μορφής b1... bn p1 pn όπου 0 bi ai. Απάντηση: ( a1 1)( a 1)...( a n 1). c. Για a p q, όπου, p q ανάγωγα και μη συντροφικά έχουμε το εξής διάγραμμα. Σημείωση: Καλό είναι να γίνει κατανοητό ότι το παραπάνω διάγραμμα είναι ίδιο με το διάγραμμα των υποομάδων κυκλικής ομάδας τάξης p q, όπου p, q διακεκριμένοι πρώτοι. 4. Ένας τρόπος είναι να παρατηρήσουμε ότι το x είναι ανάγωγο στο R[x] και άρα το πηλίκο R[ x] ( x ) είναι σώμα σύμφωνα με την προηγούμενη άσκηση. Όμως R[ x] ( x) R. Διαφορετική λύση προκύπτει θεωρώντας για r R {0}, το ιδεώδες ( r, x ). Δείξτε ότι, επειδή αυτό είναι κύριο, το r είναι αντιστρέψιμο. 5. Δείξτε ότι το ιδεώδες ( x, y ) του k( x, y ) δεν είναι κύριο. Διαφορετική λύση προκύπτει με βάση την προηγούμενη άσκηση παρατηρώντας ότι k[ x, y] R[ y], όπου R k[ x]. To R δεν είναι σώμα. 6.

7. Χρησιμοποιήστε τη συνάρτηση ( z) zz z, z, για να δείξετε ότι η περιοχή [ ] είναι Ευκλείδεια. Το γεωμετρικό επιχείρημα που είδαμε στην τάξη για τους ακέραιους του Gauss εφαρμόζει και εδώ. 8b. Υποθέτουμε ότι ο δακτύλιος [ n] είναι ΠΜΠ. Αν το ήταν ανάγωγο στο [ n], τότε από τη σχέση n( n 1) ( n n)( n n) έπεται ότι το διαιρεί έναν από τους n n, n n. Δείξτε ότι αυτό είναι αδύνατο. Άρα από το a έπεται ότι το είναι γινόμενο αναγώγων. Δείξτε ότι και αυτό είναι αδύνατο. 9. n n 10. Δείξτε ότι δεν υπάρχει κοινός ανάγωγος παράγοντας των a, b και εφαρμόσετε την Πρόταση..7. 11. Αν I είναι ιδεώδες υποδακτυλίου R του, δείξτε ότι το σύνολο I είναι ιδεώδες του και άρα είναι κύριο, I n. Δείξτε ότι I nr. 1. 1. Χρησιμοποιήστε την άσκηση 1.5a για να παραστήσετε το Μ στη μορφή R I. Ποια μορφή έχουν τα υποπρότυπα του R I ; Για τυχαία περιοχή δεν αληθεύει. Στην τάξη είδαμε το αντιπαράδειγμα R [ x], I (, x). 14. a. Λ. b. Σ. c. Λ. d. Λ. 15. Επειδή R ΠΚΙ υπάρχουν r, s R με ra sb 1. Για κάθε m M έχουμε, f ( m) f (1 m) f (( ra sb) m) (συνεχίστε). 10