Pakiet VI

Algebra I

Poniżej P oznacza zawsze dziedzine, a K - cia lo.

,

1. Niech (a1, ..., an) ∈ P n. Rozważmy idea l I(a1, ..., an) ⊂ P [x1, ..., xn]

z lożony z tych wielomianów f (x1, ..., xn), że f (a1, ..., an) = 0. Udowodnij, że {xi − ai; i = 1, ..., n} generuje I(a1, ..., an).

2. Niech a ∈ P, a 6= 0. Niech I bedzie idea lem maksymalnym w rodzinie

,

tych wszystkich idea lów, które nie zawieraja żadnego elementu postaci

,

an, n ∈ N. Udowodnij, że I jest idea lem pierwszym.

3. Niech S ⊂ P bedzie systemem multyplikatywnym.

Niech I bedzie

,

,

idea lem maksymalnym w rodzinie tych wszystkich idea lów, które nie zawieraja żadnego elementu należacego do S. Udowodnij, że I jest

,

,

idea lem pierwszym.

4. Niech P bedzie dziedzina z jednoznacznym rozk ladem, a (P ) niech

,

,

bedzie jej cia lem u lamków. Udowodnij, że jeśli

,

a

a

f =

n xn + ... + 0 x0 ∈ (P )[x],

bn

b0

gdzie u lamki an , a0 sa nieskracalne oraz f ( a ) = 0, to a|a b

0, b|an.

n

b0

,

b

5. Niech a ∈ Z. Za lóżmy, że liczba a nie jest podzielna przez liczbe, pierwsza p. Udowodnij, że 1 jest reszta z dzielenia ap−1 przez p.

,

,

6. Udowodnij, że jedynym rozwiazaniem równania

,

x3 = y2 + 1

w liczbach ca lkowitych jest

x = 1, y = 0.

Wsk. Najpierw, rozważajac rozwiazania tego równania mod(4),udowodnij,

,

,

że y jest parzyste, a x jest nieparzyste. Dalej rozważ rozk lad w pierścieniu Z[i]

y2 + 1 = (y + i)(y − i).

1

Udowodnij, że y + i oraz y − i sa wzglednie pierwsze w ad

,

,

Z[i] i st ,

wywnioskuj, że y + i, y − i musia ly by być sześcianami. Udowodnij, że stad wynika, że y = 0.

,

7. Niech p bedzie liczba pierwsza. Udowodnij, że wielomian

,

,

,

xp−1 + ... + 1

jest nierozk ladalny w Q[x].

Wsk. Podstaw x 7→ x + 1 i skorzystaj z kryterium Eisensteina.

8. Niech K bedzie dowolnym cia lem, a n ∈

,

N. Udowodnij, że wielomian

xn − x

1

2 ∈ K [x1, x2] jest nierozk ladalny.

Wsk. K[x1, x2] = K[x2][x1]. Skorzystaj z kryterium Eisensteina.

9. Udowodnij, że pierścień szeregów formalnych K[[x]] jest dziedzina z

,

jednoznacznym rozk ladem.

√

10. Udowodnij, że Z[ 2 −6] nie ma w lasności jednoznacznego rozk ladu.

√

Wsk. Zauważ, że 6 = 2 · 3 = −( 2 −6)2. Dla dowodów nierozk ladalności korzystaj z kwadratu normy.

11. Udowodnij, że K[x, y]/(x2 − y5) jest dziedzina bez w lasności jedno-

,

znacznego rozk ladu.

2