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@ -64,3 +64,11 @@ Primideal
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Maximalitätsannahme
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Radikalideale
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Rabinowitsch
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Primidealen
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Reduzible
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Primideale
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prim
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Quotientenring
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Quotientenkörper
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nullteilerfrei
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Bloomington
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@ -10,3 +10,4 @@
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{"rule":"GERMAN_SPELLER_RULE","sentence":"^\\QDer folgende Satz unterscheidet sich von der Vorabversion, die wir auf Seite satz:shn formuliert hatten, durch die Diskussion des algebraischen Abschlusses.\\E$"}
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{"rule":"GERMAN_SPELLER_RULE","sentence":"^\\Q\\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q, geboren als Ascher Zaritsky, (* 24. April 1899, in Kobryn, Weißrussland; † 4. Juli 1986 in Brookline, Massachusetts, USA) war ein US-amerikanischer Mathematiker, der wichtige Beiträge zur Grundlegung der algebraischen Geometrie leistete.\\E$"}
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{"rule":"GERMAN_SPELLER_RULE","sentence":"^\\Q\\E(?:Dummy|Ina|Jimmy-)[0-9]+\\Q (* als Georg oder Juri Rabinowitsch 25. März 1886 in Odessa; † 10. Oktober 1968 in Ann Arbor) war ein russisch-US-amerikanischer Mathematiker und theoretischer Physiker.\\E$"}
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{"rule":"UPPERCASE_SENTENCE_START","sentence":"^\\Qlightgray Algebra Geometrie Radikalideale algebraische Mengen maximale Ideale Punkte Primideale irreduzible Mengen Radikalideale sind Durchschnitte von Primidealen Zerlegung von algebraischen Mengen in irreduzible Komponenten Noether-Eigenschaft des Polynomrings Existenz von Zerlegungen\\E$"}
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04.tex
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@ -48,7 +48,7 @@ als einem Element.
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Integritätsringen verwendet. Das kann man machen. Wir beobachten, dass der
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Substitutionsmorphismus $A[X_1,…,X_n] \rightarrow B$ genau dann injektiv ist,
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wenn die zugehörende Abbildung $Q(A)[X_1,…,X_n] \rightarrow Q(B)$ injektiv
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ist, wobei $Q(•)$ wie immer den Quotenentenkörper bezeichnet.
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ist, wobei $Q(•)$ wie immer den Quotientenkörper bezeichnet.
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\end{bemerkung}
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\begin{bemerkung}
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06.tex
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06.tex
@ -15,8 +15,8 @@ vollständige Entsprechung zwischen den Objekten der geometrisch-anschaulichen
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und den Objekten der algebraisch-abstrakten Seite dieser Äquivalenz. Ebenso hat
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jeder Satz der kommutativen Algebra eine entsprechende Formulierung als Satz der
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Geometrie. Ich möchte in dieser Vorlesung aber nicht die theoretische Seite
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dieser Äquivalenz betonen, sondern Zug umd Zug ein ganz konkretes ``Wörterbuch
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Algebra $\leftrightarrow$ Geometrie'' entwickeln.
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dieser Äquivalenz betonen, sondern Zug um Zug ein ganz konkretes „Wörterbuch
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Algebra $\leftrightarrow$ Geometrie“ entwickeln.
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\begin{bsp}
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Korollar~\ref{cor:5-2-6} liefert den ersten Eintrag. Das Korollar zeigt
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@ -32,40 +32,39 @@ Algebra $\leftrightarrow$ Geometrie'' entwickeln.
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\section{Reduzible und irreduzible Mengen}
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Den zweiten Eintrag in unserem Wörterbuch hatte ich in Beispiel~\ref{bsp:2-1-8}
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vorbereitet. Das Achsenkreuz im $𝔸²_k$ besteht aus mehr als einer
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``Komponente'' (nämlich der $x$-Achse und der $y$-Achse) weil das zugehörende
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Ideal $(x·y) ⊊ k[x,y]$ kein Primideal ist. Das mathematisch korrekte Wort für
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``besteht aus mehr als einer Komponente'' heißt ``reduzibel''.
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vorbereitet. Das Achsenkreuz im $𝔸²_k$ besteht aus mehr als einer „Komponente“
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(nämlich der $x$-Achse und der $y$-Achse) weil das zugehörende Ideal $(x·y) ⊊
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k[x,y]$ kein Primideal ist. Das mathematisch korrekte Wort für „besteht aus
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mehr als einer Komponente“ heißt „reduzibel“.
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\begin{defn}[Reduzible und irreduzible Mengen]
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Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper, es sei $n ∈ ℕ$ eine Zahl
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und es sei $A ⊂ 𝔸^n_k$ eine algebraische Menge. Wenn es eine Darstellung
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$A = A_1 ∪ A_2$ von $A$ als Vereinigung von zwei echten\footnote{Erinnerung:
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Eine Teilmenge $B ⊆ A$ heißt ``echt'', wenn $B ≠ ∅$ und $B ≠ A$ ist.}
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algebraischen Teilmengen gibt, dann nenne $A$
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\emph{reduzibel}\index{reduzibel}. Ansonsten nenne $A$
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\emph{irreduzibel}\index{irreduzibel}.
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und es sei $A ⊂ 𝔸^n_k$ eine algebraische Menge. Wenn es eine Darstellung $A
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= A_1 ∪ A_2$ von $A$ als Vereinigung von zwei echten\footnote{Erinnerung: Eine
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Teilmenge $B ⊆ A$ heißt „echt“, wenn $B ≠ ∅$ und $B ≠ A$ ist.} algebraischen
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Teilmengen gibt, dann nenne $A$ \emph{reduzibel}\index{reduzibel}. Ansonsten
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nenne $A$ \emph{irreduzibel}\index{irreduzibel}.
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\end{defn}
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\begin{bsp}
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Das Achsenkreuz im $𝔸²_k$ ist reduzibel, weil es die echte Vereinigung der
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algebraischen Teilmengen ``$x$-Achse'' und ``$y$-Achse'' ist.
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algebraischen Teilmengen „$x$-Achse“ und „$y$-Achse“ ist.
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\end{bsp}
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Ich hoffe, Sie stimmen mir zu, dass der Begriff ``reduzibel'' sehr anschaulich
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Ich hoffe, Sie stimmen mir zu, dass der Begriff „reduzibel“ sehr anschaulich
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ist. Ich hatte oben schon angedeutet: Die algebraische Entsprechung von
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``irreduzibler algebraischer Menge'' ist ``Primideal''.
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„irreduzibler algebraischer Menge“ ist „Primideal“.
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\begin{satz}[Irreduzible Mengen und Primideale]\label{satz:6-1-3}
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Es sei $k$ ein algebraisch abgeschlossener Körper, es sei $n ∈ ℕ$ eine Zahl
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und es sei $A ⊂ 𝔸^n_k$ eine algebraische Menge. Dann gilt: Die algebraische
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Menge $A$ ist genau dann irreduzibel, wenn $I(X) ⊂ k[x_1, …, x_n]$ ein
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Menge $A$ ist genau dann irreduzibel, wenn $I(A) ⊂ k[x_1, …, x_n]$ ein
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Primideal ist.
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\end{satz}
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\begin{proof}[Beweis der Implikation ``irreduzibel $⇒$ Primideal'']
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\begin{proof}[Beweis der Implikation „irreduzibel $⇒$ Primideal“]
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\video{6-3}
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\end{proof}
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\begin{proof}[Beweis der Implikation ``Primideal $⇒$ irreduzibel'']
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\begin{proof}[Beweis der Implikation „Primideal $⇒$ irreduzibel“]
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\video{6-4}.
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\end{proof}
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@ -89,11 +88,12 @@ Menge zu beweisen.
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\end{bsp}
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\begin{bemerkung}
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Bei Mengen, die ich zeichnen oder mir zumindest vorstellen kann, ist die Frage
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nach der Irreduzibilität meist sofort ``durch Draufschauen'' zu beantworten.
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Bei Mengen, die nicht so leicht vorzustellen sind (zum Beispiel Mengen von
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hoher Dimension) schaut man dumm. Tatsächlich ist es auch für den Algebraiker
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sehr schwer, zu entscheiden, ob ein gegebenes Ideal jetzt prim ist oder nicht.
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Wenn ich eine Menge zeichnen (oder mir zumindest vorstellen) kann, dann kann
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ich die Frage nach der Irreduzibilität meist sofort „durch Draufschauen“
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beantworten. Bei Mengen, die nicht so leicht vorzustellen sind (zum Beispiel
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||||
Mengen von hoher Dimension) schaut man dumm. Tatsächlich ist es auch für den
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Algebraiker sehr schwer, zu entscheiden, ob ein gegebenes Ideal jetzt prim ist
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oder nicht.
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\end{bemerkung}
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@ -111,8 +111,8 @@ Wenn ich kurz einmal glaube, dass jede algebraische Menge auf eindeutige Weise
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als echte Vereinigung von irreduziblen Mengen schreiben lässt, dann muss dem auf
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der algebraischen Seite eine Aussage gegenüberstehen, die sagt, dass jedes
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Radikalideal eindeutig durch Primideale dargestellt werden kann --wobei wir uns
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jetzt erst noch überlegen müssen, was ``darstellen'' in diesem Kontext
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eigentlich bedeuten soll.
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jetzt erst noch überlegen müssen, was „darstellen“ in diesem Kontext eigentlich
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bedeuten soll.
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\begin{beobachtung}\label{beo:6-2-1}
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Gegeben eine algebraische Menge $X$, die ich als Vereinigung von endliche
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@ -136,9 +136,9 @@ eigentlich bedeuten soll.
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\end{beobachtung}
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Ich fasse den Inhalt von Beobachtung~\ref{beo:6-2-1} noch einmal informell
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zusammen: Die geometrische Aussage ``$X$ kann als Vereinigung von irreduziblen
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Mengen geschrieben werden'' ist also gleichbedeutend mit der algebraischen
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Aussage ``$I$ ist Durchschnitt von Primidealen''. Die folgende Proposition
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zusammen: Die geometrische Aussage „$X$ kann als Vereinigung von irreduziblen
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Mengen geschrieben werden“ ist also gleichbedeutend mit der algebraischen
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Aussage „$I$ ist Durchschnitt von Primidealen“. Die folgende Proposition
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formuliert den Sachverhalt noch einmal präzise und fügt unserem Wörterbuch eine
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besonders interessante Zeile hinzu.
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