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Ringeigenschaften untersuchen -punktweise Addition

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Ringe

Tags: Algebra, Beweis, Ring

 
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Bsjlsg

Bsjlsg aktiv_icon

00:33 Uhr, 18.01.2021

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Hallo, ich habe diese folgende Aufgabe in meinem Klausurenvorbereitungsheft gefunden, aber ich komme einfach nicht weiter. Auch meine Lerngruppe ist leider etwas mit dieser Augabe überfordert und da ich auch keine Lösung habe, komme ich bei dieser Aufgabe nicht voran. Deswegen würde ich mich über eine Erklärung sehr freuen und dankbar sein!

Sei X eine nicht-leere Menge. Sei(P(X),∆,∩) ein kommutativer Ring. Ebenso ist
(ZX2,✚,•) = (Abb(X,Z2),✚,•) ein Ring durch punktweise Addition und Multiplikation.
Zeigen Sie, dass die natürliche Bijektion (I,supp) :P(X) ∼= (Abbildung(X,Z2)) ein Ringisomorphismus ist.

(P(X)= Potenzmenge; Z2= Restklassenring Z modulo 2; ZX2 = Restklassenring (Z modulo 2)X)

Ich bedanke mich schon einmal im Voraus, der mir bei dieser Aufgabe weiterhhelfen kann!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

08:11 Uhr, 18.01.2021

Antworten
Der Isomorphismus sieht so aus: eine Teilmenge A aus x wird auf die Funktion χA abgebildet, wobei χA(x)=1 <=> xA und sonst 0. Also, φ:AχA.
Man muss nur zeigen, dass φ bijektiv ist und Operationen beibehält.
Biejektivität ist einfach.
Bei den Operationen brauchen wir
χAB=χAχB - das ist recht offensichtlich
und χAΔB=χA+χB. Das beweist man so:
sei χAΔB=1, dann gilt xAΔB. Dann ist x entweder in A\B oder in B\A. Im ersten Fall haben x in A aber nicht in B => χA=1 und χB=0, also χA+χB=1. Im zweiten Fall liegt x in B aber nicht in A => χA=0 und χB=1 => χA+χB=1.
Sei jetzt χAΔB=0, dann gilt x nicht in AΔB. Dann ist x nicht in A\B und nicht in B\A. Wenn x in A liegt, muss es also auch in B liegen und umgekehrt. Oder x liegt nicht in beiden. Damit liegt x in (AB)(AcBc). Wenn x in AB liegt, haben χA=1 und χB=1, also χA+χB=0 (es wird modulo 2 gerechnet!)
Wenn x in AcBc liegt, haben χA=0 und χB=0, also χA+χB=0.
Damit haben in allen Fällen χAΔB=χA+χB gezeigt.

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