diff --git a/sose2020/la/uebungen/la2.pdf b/sose2020/la/uebungen/la2.pdf index 5c73d2c..57ba356 100644 Binary files a/sose2020/la/uebungen/la2.pdf and b/sose2020/la/uebungen/la2.pdf differ diff --git a/sose2020/la/uebungen/la2.tex b/sose2020/la/uebungen/la2.tex index 8b8709d..2d2ce6b 100644 --- a/sose2020/la/uebungen/la2.tex +++ b/sose2020/la/uebungen/la2.tex @@ -78,8 +78,7 @@ \[ \varphi(21 + 7) = \varphi(28) = (\overline{0}, \overline{0}) .\] - Also wird die Python an diesem Tag sowohl gebadet, als auch gefüttert, und danach - alle 28 Tage wieder. + Also wird die Python an diesem Tag sowohl gebadet, als auch gefüttert. \end{proof} \end{aufgabe} @@ -155,6 +154,7 @@ $1 \pm \sqrt{-3} \;\widehat{=} -(1 \pm \sqrt{-3})$, folgt die Behauptung. \end{proof} + \newpage Beh.: $2$ ist kein Primelement in $\Z[\sqrt{-3} ]$. \begin{proof} Es gilt $2 \mid 4 = (1 + \sqrt{-3})(1 - \sqrt{-3})$. Aber @@ -163,8 +163,14 @@ Also ist $2$ kein Primelement. \end{proof} \item Beh.: $\text{GGT}(4, 2+2\sqrt{-3}) = \emptyset$. + + Notation: $T := $ gemeinsame Teiler von $4$ und $2 + 2\sqrt{-3} $. \begin{proof} - Zunächst ist $\delta (4) = \delta (2 + 2 \sqrt{-3}) = 16$. Sei $b \in \Z[\sqrt{-3}]$ + Es ist + \[ + \text{GGT}(4, 2 + 2\sqrt{-3} ) \subseteq T + .\] + Weiter ist $\delta (4) = \delta (2 + 2 \sqrt{-3}) = 16$. Sei $b \in \Z[\sqrt{-3}]$ Teiler von $a \in \Z[\sqrt{-3}]$ mit $\delta(a) = 16$. Dann ex. $c \in \Z[\sqrt{-3}]$ s.d. $a = bc$. Dann gilt $\delta(a) = \delta (bc) = \delta (b) \cdot \delta (c) = 16$. Wegen @@ -177,10 +183,10 @@ \delta^{-1}(4) &= \{\pm 2, \pm (1 \pm \sqrt{-3}) \} \\ \delta ^{-1}(16) &= \{\pm 4, \pm (2 \pm 2\sqrt{-3}) \} .\end{align*} - Damit folgt, dass alle möglichen gemeinsamen Teiler - gegeben sind durch: + Damit folgt, dass für die gemeinsamen Teiler + gilt: \[ - T = \{\pm 1, \pm 2, \pm (1 \pm \sqrt{-3}), \pm 4, \pm (2 \pm 2\sqrt{-3})\} + T \subseteq \{\pm 1, \pm 2, \pm (1 \pm \sqrt{-3}), \pm 4, \pm (2 \pm 2\sqrt{-3})\} .\] Es gilt weiter $4 \nmid (2 \pm 2\sqrt{-3})$, da $\forall a, b \in \Z$ gilt: \[ @@ -194,12 +200,29 @@ = \underbrace{2a \mp 6b}_{=4} + \sqrt{-3} (\underbrace{2b \pm 2a}_{= 0}) \implies 2a = \mp 2b \implies \mp \underbrace{8b}_{\in \Z} = 4 \quad \contr .\] Analog folgt wieder $\pm (2 \pm 2 \sqrt{-3}) \nmid \pm 4$. - Damit folgt $\pm 4$, $\pm (2 \pm 2 \sqrt{-3}) \not\in \text{GGT}(4, 2 + 2 \sqrt{-3})$. + Damit folgt $\pm 4$, $\pm (2 \pm 2 \sqrt{-3})$ sind + keine gemeinsamen Teiler von $2$ und $2 + 2 \sqrt{-3}$, d.h. + $\pm 4$, $\pm (2 \pm 2 \sqrt{-3}) \not\in \text{GGT}(4, 2 + 2 \sqrt{-3})$. + + Es folgt also + \[ + T \subseteq \{ \pm 1, \pm 2, \pm (1 \pm \sqrt{-3})\} + .\] + Wegen $4 = 2 \cdot 2 = (1 + \sqrt{-3}) (1 - \sqrt{-3})$ und + $2 + 2 \sqrt{-3} = 2 \cdot (1 + \sqrt{-3})$, sind $2$ + und $1 + \sqrt{-3} $ gemeinsame Teiler: + \[ + \{ 2, 1 + \sqrt{-3}\} \subseteq T \subseteq \{ \pm 1, \pm 2, \pm (1 \pm \sqrt{-3})\} + .\] - Da $\pm 2, \pm (1 \pm \sqrt{-3}) \not\in \Z[\sqrt{-3}]^{\times }$, folgt - $\pm 2 \nmid \pm 1, \pm (1 \pm \sqrt{-3}) \nmid \pm 1$. Wegen - $\pm 2$ und $\pm (1 \pm \sqrt{-3})$ irreduzibel, folgt - $\pm 2 \nmid \pm (1 \pm \sqrt{-3})$ und $\pm (1 \pm \sqrt{-3}) \nmid \pm 2$. + Da $2, 1 + \sqrt{-3} \not\in \Z[\sqrt{-3}]^{\times }$, folgt + $2 \nmid \pm 1, (1 + \sqrt{-3}) \nmid \pm 1$. Also folgt + $\pm 1 \not\in \text{GGT}(4, 2+2\sqrt{-3}$. + + Wegen + $2$ und $1 + \sqrt{-3}$ ungleich, keine Einheiten und irreduzibel, folgt + $2 \nmid \pm (1 \pm \sqrt{-3})$ und $(1 + \sqrt{-3}) \nmid \pm 2$. Also + ist $\pm 2, \pm (1 \pm \sqrt{-3}) \not\in \text{GGT}(4, 2 + 2\sqrt{-3})$. Damit folgt die Behauptung. \end{proof} @@ -214,6 +237,7 @@ \end{enumerate} \end{aufgabe} +\newpage \begin{aufgabe} Sei $R$ ein Ring. Beh.: $R$ ist noethersch $\iff$ Jedes Ideal in $R$ ist endlich erzeugt.