Algebra, Goldstern, SS 2022

Mittwoch 2.3.2022
(Administrativa. UE-Voranmeldung.)

Die natürlichen Zahlen - 3 Zugänge: Peano-Struktur, Klasse von gleichmächtigen Mengen, von Neumann: n+1 = n u {n}.

Induktion (parametrisiert, simultan).

n-stellige Operationen. Isomorphismus.

Algebraische Strukturen. Beispiel: Gruppe, Ring, Ring mit 1, Körper. (Verband)

(Skriptum: 1.1.1-1.1.4)

Montag 7.3.2022
Konstruktion von Z als "Differenzengruppe", Q als "Quotientenkörper". (Nur einige Beweise vorgerechnet - bekannt aus Analysis 1),

Konstruktion von C. (R haben wir übersprungen)

Fundamentalsatz der Algebra.
Beweis: Stelle z mit kleinstem Betrag von p(z) suchen. Wenn dort nicht 0, dann in die richtige Richtung gehen um Betrag zu verkleinern.
(Getanzte Variante folgt am Mittwoch.)

(Skriptum 1.2)

Mittwoch 9.3.
Algebren. Typ einer Algebra.

Beispiel: Halbgruppe, Monoid, Gruppe, Ring, Ring mit 1, Körper.
kommutativer Ring.
Gruppe: Typ (2,0,1).

(Redukt, Expansion)

Partielle Ordnung, strikte PO, lineare Ordnung. größtes El / maximales El, analog kleinstes, minimales.
Verband (ordnungstheoretisch), Halbverband. sup und inf von endlichen Mengen.
Vollständiger Verband. bedingt vollständig.

Montag 14.3.
AG, DG. Kürzbarkeit von binären Operationen. nullteilerfreie Ringe.

Notation: infix, Klammern, von links nach rechts.

Teilbarkeit als Verbandsordnung.

Hommomorphismen. Auto,Iso, Endo. schwach/stark für relationale Strukturen.

VR als Algebra.

Unteralgebren. (Achtung Unterkörper.)
Erzeugte Unteralgebra. Zyklische Gruppen.

Klassifikationssätze (Beispiele).

Mittwoch 16.3. (2.1.8, 2.1.10)
mehrstellige Funktionen - Beispiele.

Fundamentalsatz, alternativbeweis.

Algebren. Terme. Stufe eines Terms. n-stellige Terme.

Präfix,Infix,Postfix. Baumdarstellung für Terme.

Termalgebra.

Term induziert Termfunktion. (rekursive Def)

Einsetzungshomomorphismus.

(Homomorphiesatz - kommt später)

Gesetze. Mod(Γ).

Klone

Montag 21.3.2022
2.3: Klarstellung zur UE.
Klon der Termfunktionen
Nullstellige Funktionen. Unteralgebren. Sub(A).
Durchschnitt/Vereinigung über beliebige (auch leere) Indexmengen.
Erzeugte Unteralgebra (von unten, von oben)
Produkt von Algebren. (Auswahlaxiom erwähnt)
Homomorphismen
(2-stelliger) Kern. Kongruenzrelation.
Homomorphiesatz
Mittwoch 23.3.2022
2.3: Homomorphiesatz

Con(A)=Verband der Kongruenzrelationen.

Varietäten. Satz von Birkhoff (Beweis später).

sehr große Algebren. endlich erzeugte Algebren.

h(U), h^(-1)(U). 1.isosatz

2. isosatz

Montag 28.3.
2.Iso-Satz (mit Homomorphismen)
Produkte. Potenz A^I einer Algebra. Schwaches Produkt.
Redukt/Expansion.
x^0=1. a^n in Halbgruppen, Gruppen.
Rechenregeln a^(m+n), (ab)^n, etc
Freies Monoid, freie Halbgruppe. X^+, X^*
Eigenschaft einer freien Algebra
Satz von Cayley
Mittwoch 30.3.
(2.3) aufsteigende Vereinigungen (entlang den nat.Zahlen; entlang von gerichteten Mengen)
Gesetze. bleiben in aufsteigende Vereinigungen erhalten.

natürliche Zahlen.
Schreibweise |=.
Fundamentalsatz der Arithmetik (produkt von Primzahlen). Beweis später.
Umformulierung: Isomorph zu einer schwachen Potenz von (N^x,+)
Division mit Rest

Rechts-, Linksnebenklassen einer Untergruppe. Beispiel S_3.
Satz v Lagrange
Normalteiler.

Montag 4.4.2022
(3.2)
Gruppenhomomorphismus - nur * überprüfen.
Normalteiler <=> 1-stelliger Kern von Homomorphismus.
Verband aller Normalteiler ... Verband Con(G) aller Kongruenzrelationen
Komplexprodukt von Untermengen einer Gruppe
1.Iso-Satz f Gruppen
Inneres direktes Produkt.
Banach-Lemberg-Lviv (ist nicht Stoff)
Mittwoch 6.4.2022
inneres direktes Produkt

zyklische Gruppe. Erzeugnis <g> = { g^n: n in Z }
Untergruppen von Z: alle zyklisch, mZ .
Sub(Z) isomorph zum Teilerverband.

"a kongruent b modulo m". Restklassen in Z/mZ.
Satz: zyklische Gruppen immer iso zu Z/mZ

Ordnung von Gruppenelementen. g^n = 1 <=> ord(g)|n
ord(g^k) ausrechnen. ord(gh) in abelschen Gruppen.

Eulersche φ-Funktion.
phi(n*k)=phi(n)*phi(k) wenn n,k teilerfremd.

Montag 25.4.2022
einfache Gruppe: nur triviale Normalteiler
(einfache abelsche Gruppe: nur Z_p)
(Bsp: Z_(p^2) und (Z_p)^2 nicht isomorph)
Untergruppen von Z_n: iso zum teilerverband von n.

p-Gruppe. p-Anteil einer Gruppe
Zerlegung als direktes Produkt von p-Anteilen. (3.4.4.5)
ggT als Linearkombination (in Z)

Mittwoch 27.4.2022
Endliche p-Gruppe: Abspaltung einer zyklischen Gruppe als direkter Faktor.
Zerlegung von p-Gruppen in zyklische Faktoren.
Montag 2.5.2022
(Achtung, zwei Viedos, und außerdem an der falschen Stelle)
Symmetrische Gruppe S_M: (3.2.5). Einbettung von G nach S_G mit Linkstranslationen.
konjugieren. Innere Automorphismen einer Gruppe. Zentrum.
Kommutatorgruppe.
Zyklenschreibweise für Elemente von S_M.
Ideale in Ringen.
Mittwoch 4.5.2022
Ideal I in R. R/I ist Ring. (Multiplikation wohldef?)
Id(R) = vollst Verband. Summe von Idealen.
erzeugtes Ideal
(R meist kommutativ)
K Körper - Id(K) trivial.
Körperhomomorphismen sind injektiv.
Wenn f:R1 -> R2 surjektiver Hom, dann ist Con(R2) isomorph zum Interval [ker f, R1xRx] in Con(R1). Analog für Ideale.
maximales Ideal.
I maximal genau dann, wenn R/I Körper.
a|b genau dann, wenn (a) Obermenge von (b).
Quotientenkörper. Sind eindeutig.
Konstruktion eines Quot.körpers. (Operationen wohldefiniert?)
K[x], K(x)
Montag 9.5.
Nachtrag: Eindeutigkeit der Faktoren in der Produktdarstellung einer endlichen abelschen Gruppe.
I Primideal, R/I nullteilerfrei.
R[x], R[[x]]. Einheiten von R[[x]] R(x) = Quot.körper von R[x] R[[[x]]] Chin.Restsatz
Mittwoch 11.5.
Montag 16.5.
Mittwoch 18.5.
Montag 23.5.
Mittwoch 25.5.
Montag 30.5.2022
Hauptidealringe (HIR) sind faktoriell.

Euklidische Ringe. Beispiele: Z, K[x]

Euklidische Ringe sind HIR.

Berechnung eines ggT in faktoriellen Ringen, in HIR, in Eukl Ringen.

R[x] faktoriell wenn R faktoriell - Motivation, Beispiel Z[x]

primitive Polynome.

Juni
wird noch nachgetragen