%Daten zur Institution

%\input{Dozentdaten}

%\renewcommand{\fachbereich}{Fachbereich}

%\renewcommand{\dozent}{Prof. Dr. . }

%Klausurdaten

\renewcommand{\klausurgebiet}{ }

\renewcommand{\klausurtyp}{ }

\renewcommand{\klausurdatum}{ . 20}

\klausurvorspann {\fachbereich} {\klausurdatum} {\dozent} {\klausurgebiet} {\klausurtyp}

%Daten für folgende Punktetabelle


\renewcommand{\aeins}{ 3 }

\renewcommand{\azwei}{ 3 }

\renewcommand{\adrei}{ 3 }

\renewcommand{\avier}{ 4 }

\renewcommand{\afuenf}{ 7 }

\renewcommand{\asechs}{ 4 }

\renewcommand{\asieben}{ 6 }

\renewcommand{\aacht}{ 4 }

\renewcommand{\aneun}{ 8 }

\renewcommand{\azehn}{ 4 }

\renewcommand{\aelf}{ 4 }

\renewcommand{\azwoelf}{ 4 }

\renewcommand{\adreizehn}{ 3 }

\renewcommand{\avierzehn}{ 2 }

\renewcommand{\afuenfzehn}{ 1 }

\renewcommand{\asechzehn}{ 4 }

\renewcommand{\asiebzehn}{ 64 }

\renewcommand{\aachtzehn}{ }

\renewcommand{\aneunzehn}{ }

\renewcommand{\azwanzig}{ }

\renewcommand{\aeinundzwanzig}{ }

\renewcommand{\azweiundzwanzig}{ }

\renewcommand{\adreiundzwanzig}{ }

\renewcommand{\avierundzwanzig}{ }

\renewcommand{\afuenfundzwanzig}{ }

\renewcommand{\asechsundzwanzig}{ }

\punktetabellesechzehn

\klausurnote

\newpage


\setcounter{section}{K}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Definiere die folgenden \zusatzklammer {kursiv gedruckten} {} {} Begriffe. \aufzaehlungsechs{Eine \stichwort {Nullstellenmenge} {} zu einer Menge an Polynomen im Polynomring
\mathl{K[X_1 , \ldots , X_n]}{.}

}{Ein \stichwort {Untermodul} {}
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{U }
{ \subseteq }{M }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} zu einem $R$-\definitionsverweis {Modul}{}{} $M$.

}{Eine \stichwort {Nenneraufnahme} {} zu einem \definitionsverweis {multiplikativen System}{}{}
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{S }
{ \subseteq }{R }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} in einem \definitionsverweis {kommutativen Ring}{}{} $R$.

}{Eine \definitionsverweis {affine Varietät}{}{.}

}{Eine \stichwort {monomiale} {} Kurve.

}{Die \stichwort {Schnittmultiplizität} {} zu zwei ebenen algebraischen Kurven \mathkor {} {V(F)} {und} {V(G)} {} ohne gemeinsame Komponente in einem Punkt $P \in V(F) \cap V(G)$. }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Formuliere die folgenden Sätze. \aufzaehlungdrei{Der Satz über die Zerlegung einer affin-algebraischen Menge
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{V }
{ \subseteq }{ { {\mathbb A}_{ K }^{ n } } }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} in irreduzible Komponenten.}{Die algebraische Version des \stichwort {Hilbertschen Nullstellensatzes} {.}}{Der Satz über Einheiten im Potenzreihenring
\mathl{K[ \![T]\! ]}{.}}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Finde auf der \definitionsverweis {ebenen algebraischen Kurve}{}{}
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{V(X^3-Y^3+4X^2-2XY+Y+3) }
{ \subset} { {\mathbb C}^2 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} einen Punkt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {kommutativer Ring}{}{} und ${\mathfrak p}$ ein \definitionsverweis {Ideal}{}{.} Zeige, dass ${\mathfrak p}$ genau dann ein \definitionsverweis {Primideal}{}{} ist, wenn der \definitionsverweis {Restklassenring}{}{} $R/{\mathfrak p}$ ein \definitionsverweis {Integritätsbereich}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{7 (4+3)}
{

Wir betrachten den \definitionsverweis {kommutativen Ring}{}{}
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ R }
{ =} { {\mathbb K} [X,Y] /(X^2+Y^2-1) }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} und darin das Ideal
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ {\mathfrak a} }
{ =} { (X,Y-1) }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{,} wobei ${\mathbb K}$ gleich
\mathbed {\R} {oder}
{{\mathbb C}} {}
{} {} {} {} sei. \aufzaehlungzwei {Zeige, dass im komplexen Fall das Ideal ein \definitionsverweis {Hauptideal}{}{} ist. Man gebe einen Erzeuger an. } {Zeige, dass im reellen Fall das Ideal kein Hauptideal ist. }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4 (2+2)}
{

Es sei $p \in [0,1]$ die Wahrscheinlichkeit, mit der ein bestimmtes Ereignis $A$ bei der Durchführung eines ersten Experiments eintritt und sei $q \in [0,1]$ die Wahrscheinlichkeit, mit der ein bestimmtes Ereignis $B$ bei der Durchführung eines zweiten Experiments eintritt. Die beiden Experimente werden \definitionsverweis {unabhängig}{}{} voneinander durchgeführt. Die möglichen Gesamtereignisse
\mathl{(A,B),(A, \neg B), (\neg A,B) , (\neg A, \neg B)}{} haben dann eine von $p$ und $q$ abhängige Wahrscheinlichkeit. Diese Abhängigkeit fassen wir als die \definitionsverweis {polynomiale Abbildung}{}{} \maabbeledisp {\varphi} { {\mathbb A}^{2}_{K} } { { {\mathbb A}_{ K }^{ 4 } } } {(p,q)} { \left( pq , \, p(1-q) , \, (1-p)q , \, (1-p)(1-q) \right) = \left( x , \, y , \, z , \, w \right) } {,} auf. \aufzaehlungzwei {Zeige, dass die Abbildung \definitionsverweis {injektiv}{}{} ist. } {Beschreibe das \definitionsverweis {Bild}{}{} der Abbildung vollständig durch polynomiale Gleichungen. }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{6}
{

Es sei $F=(0,0)$ der Nullpunkt in der reellen Ebene und $G=V(X-1)$. Es sei $e >0$ eine reelle Zahl. Bestimme eine algebraische Gleichung für die Menge der Punkte $P=(x,y)$ mit der Eigenschaft, dass der Abstand $d(P,F)$ proportional mit Proportionalitätsfaktor $\sqrt{e}$ zum (senkrechten) Abstand $d(P,G)$ ist.

Zeigen Sie, indem Sie die Gleichung geeignet transformieren, dass bei $e<1$ eine Ellipse, bei $e=1$ eine Parabel und bei $e>1$ eine Hyperbel vorliegt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Beweise durch noethersche Induktion, dass jede affin-algebraische Menge eine endliche Zerlegung in irreduzible affin-algebraische Mengen besitzt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{8}
{

Es sei $K$ ein \definitionsverweis {Körper}{}{} und sei $R$ eine \definitionsverweis {endlich erzeugte}{}{} kommutative $K$-\definitionsverweis {Algebra}{}{} mit $K$-\definitionsverweis {Spektrum}{}{}
\mathl{K\!-\!\operatorname{Spek}\, { \left( R \right) }}{.} Es sei
\mathl{R=K[X_1 , \ldots , X_n]/{\mathfrak a}}{} eine \definitionsverweis {Restklassendarstellung}{}{} von $R$ mit dem zugehörigen Restklassenhomomorphismus \maabbdisp {\varphi} {K[X_1 , \ldots , X_n]} {R } {} und dem \definitionsverweis {Nullstellengebilde}{}{}
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ V( {\mathfrak a} ) }
{ \subseteq }{ { {\mathbb A}_{ K }^{ n } } }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{.} Zeige, dass die die \definitionsverweis {Abbildung}{}{} \maabbeledisp {} { K\!-\!\operatorname{Spek}\, { \left( R \right) } } { { {\mathbb A}_{ K }^{ n } } } {P} { P \circ \varphi } {} eine \definitionsverweis {Bijektion}{}{} zwischen
\mathl{K\!-\!\operatorname{Spek}\, { \left( R \right) }}{} und
\mathl{V( {\mathfrak a} )}{} stiftet, die bezüglich der \definitionsverweis {Zariski-Topologie}{}{} ein \definitionsverweis {Homöomorphismus}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Es sei $M$ das durch die Erzeuger $e,f,g$ mit der Relation
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{e+f }
{ =} { 2g }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} gegebene \definitionsverweis {kommutative Monoid}{}{} und es sei ${\mathbb F}_{ q }$ ein \definitionsverweis {endlicher Körper}{}{} mit $q$ Elementen. Bestimme die Anzahl des ${\mathbb F}_{ q }$-\definitionsverweis {Spektrums}{}{} von $M$.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Bestimme sämtliche Teiler von $X$ im Ring $R=K[\Q_{\geq 0}]$, wobei $K$ ein \definitionsverweis {Körper}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Bestimme die singulären Punkte der ebenen algebraischen Kurve
\mathdisp {V { \left( -2X^3+3X^2Y-Y+ \frac{2}{3} \sqrt{\frac{1}{3} } \right) } \subset {\mathbb A}^{2}_{{\mathbb C}}} { . }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {normaler Integritätsbereich}{}{} und
\mathbed {f \in R} {}
{f \neq 0} {}
{} {} {} {.} Zeige, dass die Nenneraufnahme $R_f$ ebenfalls normal ist.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{2}
{

Betrachte die beiden reellen Kurven
\mathdisp {V(X^5-X^3+2XY+7Y^2-9)} { }
im Punkt
\mathl{(1,1)}{} und
\mathdisp {V(X^4+Y^4-3X^2Y^2 +5X+7Y)} { }
im Nullpunkt. Sind diese beiden Kurven lokal in den angegebenen Punkten zueinander \definitionsverweis {diffeomorph}{}{?}

}
{} {}




\inputaufgabe
{1}
{

Skizziere die \definitionsverweis {projektive Nullstellenmenge}{}{}
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{V_+(XYZ) }
{ \subseteq} { {\mathbb P}^{2}_{K} }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Es sei $K={\mathbb C}$. Bestimme für die beiden affinen Kurven
\mathdisp {V { \left( Y-X^3 \right) } \text{ und } V { \left( Y^2-X^3 \right) }} { }
ihre Schnittpunkte zusammen mit den \definitionsverweis {Schnittmultiplizitäten}{}{.} Betrachte auch Schnittpunkte im ${\mathbb P}^{2}_{{\mathbb C}}$ und bestätige den Satz von Bezout in diesem Beispiel.

}
{} {}