MafI 1 Repetitorium Ãbungen
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MafI 1 Repetitorium Übungen M. Sc. Dawid Kopetzki KW 22 (27.05.2015) M. Sc. Dawid Kopetzki MafI 1 Repetitorium Übungen 1/8 Intro Themenübersicht Themen der heutigen Übung (Algebra): Kern, Bild von (Gruppen-)Homomorphismen Mengen mit zwei Verknüpfungen Vektorraum, Untervektorraum M. Sc. Dawid Kopetzki MafI 1 Repetitorium Übungen 2/8 Kern und Bild von Gruppenhomomorphismen Bild/Kern Seien ϕ: G1 hG1 , ⊕1 i, hG2 , ⊕2 i Gruppen mit neutralen → G2 ein Gruppenhomomorphismus. Bild(ϕ) Kern(ϕ) Elementen e1 , e2 und = {y ∈ G2 | ∃x ∈ G1 .ϕ(x ) = y } = {x ∈ G1 | ϕ(x ) = e2 } Aufgabe Seien hM1 , ⊕1 i, hM2 , ⊕2 i Monoide mit neutralen Elementen e1 , e2 und ϕ : hM1 , ⊕1 i → hM2 , ⊕2 i ein Monoidhomomorphismus. Zeigen Sie ϕ M. Sc. Dawid Kopetzki ist injektiv ⇒ Kern(ϕ) = {e1 } MafI 1 Repetitorium Übungen 3/8 Mengen mit zwei Verknüpfungen Ring Eine Menge R mit den Operationen ⊕ und heiÿt Ring genau dann, wenn R hR , i bildet eine Halbgruppe h , ⊕i bildet eine kommutative Gruppe Es gelten die Distributivgesetzte: a b c R .a (b ⊕ c ) = (a b) ⊕ (a c ) a b c R .(a ⊕ b) c = (a c ) ⊕ (b c ) Ist hR , i ein Monoid, dann ist hR , ⊕, i Ring mit Einselement 1. ∀ , , ∈ ∀ , , ∈ Integritätsbereich R R Ist h , ⊕, i ein nullteilerfreier kommutativer Ring mit Einselement, so heiÿt h , ⊕, i Integritätsbereich Körper R R Ein Integritätsbereich h , ⊕, i heiÿt Körper genau dann, wenn h \ {0}, i eine kommutative Gruppe ist. M. Sc. Dawid Kopetzki MafI 1 Repetitorium Übungen 4/8 Mengen mit zwei Verknüpfungen Ring Eine Menge R R R mit den Operationen ⊕ und heiÿt Ring genau dann, wenn h , ⊕i bildet eine kommutative Gruppe h , i bildet eine Halbgruppe Es gelten die Distributivgesetze R R Ist h , i ein Monoid, dann ist h , ⊕, i Ring mit Einselement 1. Aufgabe Seien für Z × Z die Operatoren ⊕ : Z2 × Z2 → Z × Z und : Z2 × Z2 → Z × Z deniert durch: a a2 ) ⊕ (b1 , b2 ) (a1 , a2 ) (b1 , b2 ) ( 1, = = a1 + b1 , a2 + b2 ) (a1 · b1 , a2 · b2 ) ( Zeigen Sie: 1 hZ × Z, ⊕, i bildet einen Ring mit Einselement. R 2 h , ⊕, i, mit R =df {(a, b) ∈ Z × Z | b = 0} ist Unterring von hZ × Z, ⊕, i M. Sc. Dawid Kopetzki MafI 1 Repetitorium Übungen 5/8 Verktorraum K-Vektorraum Sei (K , +, ·) ein Körper. Ein K-Vektorraum ist eine Menge V zusammen mit den Abbildungen: + : V ~ ) 7→ ~v + w ~ × V → V , (~v , w · : K × V → V , (s , ~v ) 7→ s · ~v und folgenden Regeln: 1 (V , +) ist kommutative Gruppe. Neutrales Element der Addition ist ~ 0, inverse zu ~ v ist 2 1·~ v = ~v −~v mit dem Einselement 1 des Körpers 3 (s · s 0 ) · ~v = s · (s 0 · ~v ), ∀s , s 0 ∈ K , ~v ∈ V 4 (s + s 0 ) · ~v = (s · ~v ) + (s 0 · ~v ), ∀s , s 0 ∈ K , ~v ∈ V 5 s ~ ) = (s · ~v ) + (s · w ~ ) ∀s ∈ K , ~v , w ~ ∈V · (~v + w M. Sc. Dawid Kopetzki MafI 1 Repetitorium Übungen 6/8 Verktorraum Teilraum, Untervektorraum Sei (K , +, ·) Körper und (V , +, ·) ein K-Vektorraum. Sei U ⊆ V. U heiÿt Teilraum von V wenn folgende Bedingungen gelten: 1 U 6= ∅ 2 ~ ~ v, w 3 s ~)∈U ∈ U ⇒ (~v + w ∈ K , ~v ∈ U ⇒ (s · ~v ) ∈ U Aufgaben Welche der folgenden Mengen 1 2 3 M sind Teilräume des Vektorraums V ? a b c d e | a , b , c , d , e , f ∈ R V = R3 3 und M 0 0 f V = R3 und M =df {(u, u, v ) | u, v ∈ R} ∪ {(u, v , v ) | u, v ∈ R} V = R3 und M =df {(u, 2u, 3u) | u ∈ R} ∩ {(3v , 2v , v ) | u, v ∈ R} × M. Sc. Dawid Kopetzki =df 0 MafI 1 Repetitorium Übungen 7/8 Verktorraum Ringhomomorphismen : hR , ⊕R , R i → hS , ⊕S , S i ∀a, b ∈ R : Eine Funktion f gdw. 1 f (a 2 f (a heiÿt Ringhomomorphismus ⊕R b) = f (a) ⊕S f (b) R b) = f (a) S f (b) 3 f (1R ) = 1S falls S und R Ringe mit Einselement sind. Aufgabe Sei U =df a b 0 c | a, b , c ∈ R Sie, dass die Abbildung h : U →R h ein Ringhomomorphismus von M. Sc. Dawid Kopetzki ein Unterring von hR2×2 , +, ·i. Zeigen mit a b 0 c hU , +, ·i =df nach a hR, +, ·i MafI 1 Repetitorium Übungen ist. 8/8