Kurs:Zahlentheorie (Osnabrück 2008)/Arbeitsblatt 16/latex




\inputaufgabe
{3}
{

Es seien $R$ und $A$ \definitionsverweis {kommutative Ringe}{}{.} Zeige, dass $A$ genau dann eine $R$-\definitionsverweis {Algebra}{}{} ist, wenn $A$ ein $R$-\definitionsverweis {Modul}{}{} ist, für den zusätzlich
\mathdisp {r (ab) =(ra)b \text{ für alle } r \in R,\, a,b \in A} { }
gilt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{3}
{

Es sei $G$ eine \definitionsverweis {kommutative Gruppe}{}{.} Zeige, dass $G$ auf genau eine Weise die Struktur eines $\Z$-\definitionsverweis {Moduls}{}{} trägt. Kommutative Gruppen und $\Z$-Moduln sind also äquivalente Objekte.

}
{} {}




\inputaufgabe
{3}
{

Es sei
\mathl{(G,+,0)}{} eine \definitionsverweis {kommutative Gruppe}{}{.} Sei
\mathdisp {E:= \operatorname{End} (G) = \operatorname{Hom} (G,G)} { }
die Menge der Gruppenhomomorphismen von $G$ nach $G$ (also die Gruppenendomorphismen auf $G$). Definiere auf $E$ eine Addition und eine Multiplikation derart, dass $E$ zu einem (in der Regel nicht kommutativen) Ring wird.

}
{} {}




\inputaufgabe
{3}
{

Es sei
\mathl{(M,+,0)}{} eine \definitionsverweis {kommutative Gruppe}{}{} und sei
\mathl{E= \operatorname{End}_{\mathbb Z} (M)}{} der zugehörige Endomorphismenring. Es sei $R$ ein \definitionsverweis {kommutativer Ring}{}{.} Zeige, dass eine $R$-Modulstruktur auf $M$ äquivalent ist zu einem Ringhomomorphismus
\mathl{R\rightarrow \operatorname{End}_{\mathbb Z} (M)}{.}

}
{} {}




\inputaufgabe
{3}
{

Betrachte die rationalen Zahlen
\mathl{(\mathbb Q, +, 0)}{} als \definitionsverweis {kommutative Gruppe}{}{.} Zeige, dass sie nicht endlich erzeugt ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{3}
{

Betrachte die rationalen Zahlen
\mathl{(\Q, +, 0)}{} als \definitionsverweis {kommutative Gruppe}{}{.} Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ G }
{ \subseteq }{ \Q }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine \definitionsverweis {endlich erzeugte}{}{} \definitionsverweis {Untergruppe}{}{.} Zeige, dass $G$ \definitionsverweis {zyklisch}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{2}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {Integritätsbereich}{}{} und $K$ ein \definitionsverweis {Körper}{}{} mit
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ R }
{ \subseteq }{ K }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{.} Zeige, dass dann auch
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ Q(R) }
{ \subseteq }{ K }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} gilt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{4}
{

Es seien $R$ und $S$ \definitionsverweis {kommutative Ringe}{}{} und sei \maabb {\varphi} {R} {S } {} ein \definitionsverweis {Ringhomomorphismus}{}{.} Es sei ${\mathfrak p}$ ein \definitionsverweis {Primideal}{}{} in $S$. Zeige, dass das Urbild
\mathl{\varphi^{-1}( {\mathfrak p} )}{} ein Primideal in $R$ ist.

Zeige durch ein Beispiel, dass das Urbild eines \definitionsverweis {maximalen Ideales}{}{} kein maximales Ideal sein muss.

}
{} {}




\inputaufgabe
{3}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {kommutativer Ring}{}{} und sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ {\mathfrak a} }
{ \neq }{ R }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} ein \definitionsverweis {Ideal}{}{} in $R$. Zeige: ${\mathfrak a}$ ist genau dann ein \definitionsverweis {maximales Ideal}{}{,} wenn es zu jedem
\mathbed {g \in R} {}
{g \not\in \mathfrak a} {}
{} {} {} {,} ein
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ f }
{ \in }{ {\mathfrak a} }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} und ein
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ r }
{ \in }{ R }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} mit
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ rg+f }
{ = }{ 1 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} gibt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{4}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {kommutativer Ring}{}{} und sei
\mathl{{\mathfrak a}}{} ein \definitionsverweis {Ideal}{}{} mit dem \definitionsverweis {Restklassenring}{}{}
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ S }
{ =} { R/{\mathfrak a} }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{.} Zeige, dass die Ideale von $S$ eindeutig denjenigen Idealen von $R$ entsprechen, die ${\mathfrak a}$ umfassen.

}
{} {}




\inputaufgabe
{3}
{

Zeige, dass jeder \definitionsverweis {Restklassenring}{}{} eines \definitionsverweis {Hauptidealringes}{}{} wieder ein Hauptidealring ist. Man gebe ein Beispiel, dass ein Restklassenring eines \definitionsverweis {Hauptidealbereiches}{}{} kein Hauptidealbereich sein muss.

}
{} {}