1 svar
88 visningar
coffeshot 429
Postad: 30 sep 18:10 Redigerad: 30 sep 18:10

Visa att de gaussiska heltalen är en ring (med + och *)

Hej!

Jag har en uppgift i min bok utan facit (Biggs, Discrete Mathematics 22.2)

A complex number of the form m+nim+ni where mm and nn are integers, is known as a Gaussian integer. Verify that the set Γ\Gamma of Gaussian integers is a ring with respect to the usual addition and multiplication of complex numbers. (You need not verify explicitly the standard properties of complex numbers)

Definitionen av en ring från bok är att vi kräver:

1) R med + är en kommutativ grupp

2) Operationen ×\times har slutenhet, associativitet, och identitet

3) Distributiva lagarna gäller för + och -

Många gånger när min föreläsare bevisar sådana här grejer så brukar han säga "det är ju vanlig multiplikation, så vi vet vad den uppfyller för egenskaper". Samma med addition.

Så jag är lite osäker vad jag ska skriva i vissa delar av min "verifikation":

  • Att + är en kommutativ grupp vet jag hur jag ska motivera, a+bi+c+di=(a+c)+(b+d)ia+bi+c+di=(a+c)+(b+d)i vilken man enkelt kan verifiera är kommutativt (även om någon/några av a,b,c,d=0a,b,c,d=0). Det här motsvarar väl koordinatvis addition av vektorer.
  • Multiplikation av två komplexa tal sker ju som "vanligt", men här är jag lite osäker. Alltså, multiplikationen (a+bi)(c+di)(a+bi)(c+di) är ju "vanlig" multiplikation mellan 4 element. Så här vill jag bara dra argumentet "det är vanlig multiplikation", så associativitet gäller. Här är jag osäker på om det är korrekt att tänka så?
  • Identitet och slutenhet kan enkelt visas.
  • Sen är jag osäker på om man explicit måste visa att de distributiva lagarna eller att de följer från att vi gör "vanlig" multiplikation och koordinatvis addition, där vi vet att det gäller?
Gustor 782
Postad: 30 sep 19:59 Redigerad: 30 sep 20:06

Man kan resonera att [i]\mathbb{Z}[i] är en delmängd av den kommutativa ringen \mathbb{C} som är sluten under operationerna addition och multiplikation i \mathbb{C}, vilket innebär att det är en delring av \mathbb{C}, och således speciellt en ring.

Alla de övriga axiomen följer direkt från att operationerna har egenskaperna i ringen \mathbb{C}. Till exempel gäller ju associativitet och distributiva lagarna fortfarande om vi begränsar vår definitionsmängd från alla komplexa tal till komplexa tal med heltalskoefficienter.

Det enda man egentligen behöver verifiera är att [i]\mathbb{Z}[i] är sluten under operationerna (och att den innehåller multiplikativa identiteten).

Svara
Close