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Lista de estruturas algébricas, Exercícios de Álgebra

Lista de exercício da disciplina estruturas algébricas.

Tipologia: Exercícios

2020

Compartilhado em 25/03/2020

francisco-tomaz
francisco-tomaz 🇧🇷

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UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
CURSO DE LICENCIATURA EM MATEMÁTICA
3ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE ESTRUTURAS ALGÉBRICAS – 2019.1
PROFESSOR: ANTONIO EDINARDO DE OLIVEIRA
1) Seja p um número primo ≥ 2 e seja
A = {𝑚
𝑛 ℚ: 𝑀. 𝐷. 𝐶 {𝑝, 𝑛} = 1}.
a) Prove que A é um subanel de ℚ.
b) Prove que I = {𝑚
𝑛 𝐴 𝑝|𝑚} é um ideal de A.
2) Sejam I e J ideais de um anel A. Prove que.
a) I + J = {x + y: x I, y J} é um ideal de A.
b) I J = {𝑥𝑖
𝑛
𝑖=1 𝑦𝑖: n xi I, yi J} é um ideal de A.
3) Seja A um anel comutativo com unidade 1 A, e seja P um ideal de A. dizemos
que P é um ideal primo de A se PA e para todo x, y A, se x y P, então x
P ou y P. Então prove que.
a) P é um ideal primo de A se, e somente se, A|P é um domínio de integridade.
b) Os únicos ideais primos de ℤ são {0} e os ideais principais pℤ, onde p é um
número primo.
c) Se P é um ideal maximal de A então P é um ideal primo de A.
4) Calcule Aut(ℚ[i]).
5) Prove que os anéis 2ℤ e 3ℤ não são isomorfos.
6) Sejam A e A’ anéis. Defina + e no conjunto A × A’ = {(a, a’): a A, a A’} de
modo que A × A’ seja um anel com essas operações.
7) Seja f : AA’ um homomorfismo e J’ um ideal de A’. Prove que f–1(J’) = {a
A: f(a) J’} é um ideal de A.
8) Prove que o único subcorpo de ℚ é ele próprio.
9) Verifique em cada caso se a aplicação f: A → B é um homomorfismo de anéis.
a) A = B = e f(x) = x2.
b) A = B = ℤ[2] e f(a + b2) = ab2.
c) A = ℝ, B = e f(x) = xi.
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UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA

CURSO DE LICENCIATURA EM MATEMÁTICA

3 ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE ESTRUTURAS ALGÉBRICAS – 2019.

PROFESSOR: ANTONIO EDINARDO DE OLIVEIRA

  1. Seja p um número primo ≥ 2 e seja

A =

𝑚

𝑛

a) Prove que A é um subanel de ℚ.

b) Prove que I = {

𝑚

𝑛

∈ 𝐴 ∶ 𝑝|𝑚} é um ideal de A.

  1. Sejam I e J ideais de um anel A. Prove que.

a) I + J = { x + y : xI , yJ } é um ideal de A.

b) IJ = {∑ 𝑥

𝑖

𝑛

𝑖= 1

𝑖

: n ∈ ℕ x i

I , y i

J } é um ideal de A.

  1. Seja A um anel comutativo com unidade 1A , e seja P um ideal de A. dizemos

que P é um ideal primo de A se PA e para todo x , yA , se xyP , então x

P ou yP. Então prove que.

a) P é um ideal primo de A se, e somente se, A | P é um domínio de integridade.

b) Os únicos ideais primos de ℤ são {0} e os ideais principais p ℤ, onde p é um

número primo.

c) Se P é um ideal maximal de A então P é um ideal primo de A.

  1. Calcule Aut (ℚ[ i ]).

  2. Prove que os anéis 2ℤ e 3ℤ não são isomorfos.

  3. Sejam A e A ’ anéis. Defina + e ⋅ no conjunto A × A ’ = {( a , a ’): aA , aA ’} de

modo que A × A ’ seja um anel com essas operações.

  1. Seja f : AA ’ um homomorfismo e J ’ um ideal de A ’. Prove que f
  • 1

( J ’) = { a

A : f ( a ) ∈ J ’} é um ideal de A.

  1. Prove que o único subcorpo de ℚ é ele próprio.

  2. Verifique em cada caso se a aplicação f: A → B é um homomorfismo de anéis.

a) A = B = ℤ e f ( x ) = x

2

b) A = B = ℤ[√ 2 ] e f ( a + b √ 2 ) = ab √ 2.

c) A = ℝ, B = ℂ e f ( x ) = xi.

  1. Seja F : ℒ[0, 1] → ℝ definida por F ( f ) = f ( 1 / 2 ) para toda f ∈ ℒ[0, 1].

a) Prove que F é um homomorfismo.

b) Calcule Im F e N ( F ).

c) Identifique o anel ℒ[0, 1] | N ( F ).

  1. Seja A um anel com unidade 1 e seja φ : ℤ → A definida por φ( n ) = n 1 para todo

n ∈ ℤ.

a) Prove que φ é um homomorfismo.

b) Prove que { m ∈ ℤ: m 1 = 0 ∈ A } é um ideal de ℤ.

  1. Seja K um corpo e seja P a interseção de todos os subcorpos de K. Prove que P é

o menor subcorpo de K (chamamos P de corpo primo de K ).

  1. Seja A um anel com unidade 1 ∈ A e suponhamos que ∃ 0 ≠ eA tal que e

2

= e

(e diz-se um elemento idempotente de A ). se A 1

= Ae = { ae : aA } e se A 2

A ⋅ ( 1 – e ) = { aae : aA }, então prove que:

a) A 1

∩ A

2

são subanéis de A tais que A 1

∩ A

2

b) A = A 1

⊕ A

2

(isto é para todo aA existem únicos elementos a 1

∈ A

1

e a 2

A

2

tais que a = a 1

  • a 2
  1. Seja K o conjunto de todas as funções f : ℝ → ℝ definidas por

f ( x ) = a cos x + b sen x com a , b ∈ ℝ.

Considere a soma usual de funções em K e a multiplicação dada por

( fg )( x ) = ∫ 𝑓(𝑡)𝑔(𝑥 – 𝑡)𝑑𝑡

2 𝜋

0

Prove que K , +, ⋅ é um corpo.

  1. Dê um exemplo de anéis R e S e de um homomorfismo α: RS tal que R é

comutativo, enquanto S não o é.

  1. Seja A um anel com unidade. Dado um elemento invertível aA , considere f a

: A

A a função dada por f a

( x ) = axa

  • 1 . Mostre que f a

é um isomorfismo.

BONS ESTUDOS!!!