-- Wurzeldokument der Kursnotizen: `lake exe algebrainlean -- --output _out` rendert sie nach `_out/html-multi`. import VersoManual import Book.Basics import Book.Quotients import Book.Ideals import Book.Polynomials import Book.Degrees import Book.Elements import Book.Transitivity import Book.LittleFermat import Book.Cauchy import Book.Frobenius import Book.Galois import Book.Reciprocity open Verso.Genre Manual #doc (Manual) "Algebra in Lean" => %%% tag := "algebra-in-lean" authors := ["Stefan Kebekus"] %%% Dies sind Kursnotizen zum Formalisieren von Algebra mit dem interaktiven Theorembeweiser [Lean](https://lean-lang.org) und seiner Mathematikbibliothek [Mathlib](https://leanprover-community.github.io). Sie begleiten die Vorlesung _Algebra und Zahlentheorie_ (Universität Freiburg, Winter 2026/27) mit ihrem deutschsprachigen Skript und sind dafür gedacht, parallel zum Kurs [_Interactive Theorem Proving using Lean_](https://pfaffelh.github.io/leancourse/) von Peter Pfaffelhuber gelesen zu werden, der Lean selbst einführt. Wir gehen hier den komplementären Weg: Wir nehmen an, dass Sie gerade die _Algebra_ lernen, und zeigen an Beispielen, dass sich der Stoff der Vorlesung mit vertretbarem Aufwand formalisieren lässt — und dass das sogar richtig Spaß machen kann. *Wie diese Notizen funktionieren.* Ausgewählte Beweise aus dem Skript werden _Satz für Satz_ nach Lean übersetzt: Jeder deutsche Originalsatz steht als Kommentar direkt über dem Lean-Code, der ihn umsetzt. Sie werden sehen, dass die Standardphrasen eines Vorlesungsbeweises — „Ansonsten liefert die Restklasse …“, „Nach dem Satz von Lagrange …“, „Also existiert mindestens ein …“ — wiedererkennbaren Zügen in Lean entsprechen. Jedes Kapitel endet mit einer Übungsaufgabe, deren `sorry` Sie durch einen Beweis ersetzen sollen. *Woher bekomme ich das Material?* Die Übungsdateien liegen im selben Repository wie diese Notizen, im Ordner `AlgebraInLean/`: ``` git clone https://git.cplx.vm.uni-freiburg.de/kebekus/AlgebraInLean.git cd AlgebraInLean lake exe cache get code . ``` Öffnen Sie dann zum Beispiel `AlgebraInLean/LittleFermat.lean`. Warten Sie, bis die orangefarbenen Balken verschwinden; setzen Sie den Cursor in einen Beweis und beobachten Sie, wie das _Infoview_-Panel den aktuellen Beweiszustand anzeigt. Für die Installation von Lean und VS Code selbst folgen Sie der [Anleitung der Lean-Community](https://leanprover-community.github.io/get_started.html) oder der ausführlichen Anleitung am Anfang der [Notizen von Peter Pfaffelhuber](https://pfaffelh.github.io/leancourse/). {include 0 Book.Basics} {include 0 Book.Quotients} {include 0 Book.Ideals} {include 0 Book.Polynomials} {include 0 Book.Degrees} {include 0 Book.Elements} {include 0 Book.Transitivity} {include 0 Book.LittleFermat} {include 0 Book.Cauchy} {include 0 Book.Frobenius} {include 0 Book.Galois} {include 0 Book.Reciprocity}