Hallo, Florian,
Ich picke mir mal eine Frage heraus.
Am 12.07.2016 um 00:02 schrieb
floria...@gmx.at:
[...]
> Def 1: Ein Integritätsbereich ist ein Ring, nicht der Nullring, der
> kommutativ und nullteilerfrei ist. Achtung: Gemäß dieser Def. braucht
> ein Int.bereich kein Einselement zu besitzen!
> Def 2: Zwei Elemente a,b eines kommutativen Rings R besitzen einen
> (oder mehrere!) größten gemeinsamen Teiler (ggT) g, wenn g∣a,b und
> falls t∣a,b, so t∣g.
> Def 3: Zwei Elemente a,b eines kommutativen Rings R mit Einselement e
> heißen teilerfremd oder relativ prim, wenn jeder gemeinsame Teiler
> eine Einheit ist.
> Def 3ʹ: Zwei Elemente a,b eines kommutativen Rings R mit Einselement
> e heißen teilerfremd oder relativ prim, wenn jeder ggT eine Einheit
> ist..
> Falls die Elemente a,b eines kommutativen Rings R mit Einselement e
> einen ggT besitzen sind die Definitionen 3 und 3' klarerweise
> äquivalent.
> FRAGE 1: Wie wird relativ prim definiert wenn nicht gewährleistet
> ist, dass je zwei Elemente einen ggT haben? Ich vermute mal man nimmt
> dann Def. 3 (und nicht Def. 3') oder?
Bleibt ja nichts anderes übrig.
> Def 4: Ein Integritätsring mit Einselement heißt ggT-Ring, wenn zu je
> zwei Elemente ein ggT existiert.
> Def 5: Ein Integritätsring mit Einselement heißt ZPE-Ring [...]
> Def 6: Ein Integritätsring R mit Einselement heißt Bezout-Ring,[...]
> FRAGE 2: In meinem Algebrabuch (Kowol Mitsch Algebra 1, S.106) stehen
> die beiden (Standard-)Behauptungen: 1) Sind a,b relativ prim und ist
> a∣bc dann gilt a∣c [...]
> Ich schaffe
> beim besten Willen nicht diese Aussagen zu beweisen und vermute einen
> Fehler im Buch. Für Hauptidealringe ist die Sache klar.
Natürlich ist es immer so eine Sache, wenn man einen Fehler in
einem Buch vermutet - aber dann kann man ja versuchen, ein konkretes
Gegenbeispiel anzugeben ... übrigens ist das oft hilfreich, wenn einem
der Beweis für eine Aussage einfach nicht gelingen will. Entweder findet
man ein Gegenbeispiel, oder bei der Suche danach gewinnt man
Erkenntnisse, die einen einem Beweis näher bringen.
Zur Aussage aus dem Buch:
Da es für HI-Ringe garantiert geht, muss das Gegenbeispiel in einem
nicht-HI-Ring "leben".
Der Klassische Ring ohne eindeutige Zerlegung in primitive Elemente
ist R= Z[i sqrt 5], also die Zahlen der Gestalt
x = a + b*w mit a, b ganze Zahlen und w^2 = -5
im Folgenden seinen a,b stets ganze Zahlen.
Zur Untersuchung der Teilbarkeit in diesem Ring ist die Abbildung
N(a + b*w) := a^2 + 5 b^2 von R in die Natürlichen Zahlen
hilfreich, die multiplikativ ist N(x*y)=N(x)*N(y) und daher impliziert:
x,y aus R mit x|y => N(x)|N(y).
Weil man in den Natürlichen Zahlen viel über Teilbarkeit weiss, ist
diese Abbildung so nützlich.
Man kann sich (leicht) überlegen, dass a^2 + 5 b^2 niemals den Wert 3
annehmen kann: Sobald der w-Part b nicht 0 ist, ist es schon zu groß,
aber 3 ist auch keine Quadratzahl.
Weiter ist für Einheiten e aus R stets N(e)=1, was hier nur auf
1 und -1 aus R zutrifft.
Nun zur Mehrdeutigkeit: In diesem Ring hat man (nachrechnen)
3*(1+w) = (1-w) * (-2 + w) (*)
Wir wählen nun A = 3, B = 1-w und C = -2 + w.
Wegen N(A)=9, N(B)=6 und N(C)=9 sind dies keine Einheiten.
Wir testen die Definition 3:
gelte x| A und x|B, dann folgt N(x)|9 und N(x)|6, da N(x)
eine natürliche Zahl ist, folgt damit N(x)|3, weil N(x)=3 für
kein x aus R gilt, bleibt nur N(x)=1 also ist x eine Einheit.
Somit sind A und B relativ prim.
Würde die Behauptung aus dem Buch stimmen, hätten wir wegen
A|B*C => A|C, d.h. 3|(-2+w) bzw. 3 = (-2+w)*x für ein x aus R.
Dann gilt: 9=N(3)=N(-2+w)*N(x)=9*N(x), also ist N(x)=1.
Das bedeutet x=1 oder x=-1, aber offensichtlich ist
3 <> (-2+w) und auch 3 <> -(-2+w): Widerspruch.
Gruß,
Detlef
--
Dr. Detlef Müller,
http://www.mathe-doktor.de oder
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