From 25a861fe9519562e3eae0bc7e5db42b49c1fa5a5 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Juan Marin Noguera Date: Thu, 13 Oct 2022 19:36:18 +0200 Subject: AC tema 2 --- ac/n.lyx | 33 +- ac/n2.lyx | 1510 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++- 2 files changed, 1526 insertions(+), 17 deletions(-) diff --git a/ac/n.lyx b/ac/n.lyx index ad6cd34..d405db4 100644 --- a/ac/n.lyx +++ b/ac/n.lyx @@ -7,10 +7,6 @@ \textclass book \begin_preamble \input{../defs} -\usepackage[x11names, svgnames, rgb]{xcolor} -%\usepackage[utf8]{inputenc} -\usepackage{tikz} -\usetikzlibrary{snakes,arrows,shapes} \end_preamble \use_default_options true \begin_modules @@ -157,6 +153,35 @@ Alberto del Valle Robles. Clases de Manuel Saorín Castaño. \end_layout +\begin_layout Standard +\begin_inset ERT +status open + +\begin_layout Plain Layout + + +\backslash +begin{exinfo} +\end_layout + +\end_inset + +Los párrafos marcados como este proceden de ejercicios del libro. +\begin_inset ERT +status open + +\begin_layout Plain Layout + + +\backslash +end{exinfo} +\end_layout + +\end_inset + + +\end_layout + \begin_layout Chapter Anillos conmutativos \end_layout diff --git a/ac/n2.lyx b/ac/n2.lyx index a4645f1..935d645 100644 --- a/ac/n2.lyx +++ b/ac/n2.lyx @@ -519,6 +519,10 @@ Análogamente, es cocompacto. \end_layout +\begin_layout Section +Retículos de ideales +\end_layout + \begin_layout Standard Dado un anillo \begin_inset Formula $A$ @@ -632,10 +636,6 @@ Sean . \end_layout -\begin_layout Section -Anillos noetherianos y artinianos -\end_layout - \begin_layout Standard Un anillo \begin_inset Formula $A$ @@ -649,7 +649,8 @@ noetheriano \begin_inset Formula ${\cal L}(A)$ \end_inset - cumple la ACC y + cumple la ACC, si y sólo si todos sus ideales son finitamente generados, + y es \series bold artiniano \series default @@ -664,8 +665,8 @@ Si un anillo es noetheriano o artiniano, también lo es cualquier anillo \begin_deeper \begin_layout Standard -El teorema de la correspondencia establece una biyección que conserva la - inclusión entre los ideales de +El teorema de la correspondencia establece una biyección entre los ideales + de \begin_inset Formula $A/I$ \end_inset @@ -677,23 +678,1506 @@ El teorema de la correspondencia establece una biyección que conserva la \begin_inset Formula $I$ \end_inset -, conservando la ACC o DCC. + que conserva la inclusión y por tanto las condiciones ACC y DCC. \end_layout \end_deeper \begin_layout Enumerate -Un anillo -\begin_inset Note Note -status open +Los anillos con una cantidad finita de ideales son noetherianos y artinianos, + y en particular lo son los cuerpos. +\end_layout -\begin_layout Plain Layout -TODO pg 28 (22) +\begin_layout Enumerate +Los DIPs son noetherianos. +\end_layout + +\begin_deeper +\begin_layout Standard +Todos sus ideales son finitamente generados. +\end_layout + +\end_deeper +\begin_layout Enumerate +Un anillo con un elemento cancelable y no invertible no es artiniano. +\end_layout + +\begin_deeper +\begin_layout Standard +Sean +\begin_inset Formula $A$ +\end_inset + + el anillo y +\begin_inset Formula $x\in A$ +\end_inset + + el elemento, +\begin_inset Formula $(x)\supsetneq(x^{2})\supsetneq\dots\supsetneq(x^{k})\supsetneq\dots$ +\end_inset + +. +\end_layout + +\end_deeper +\begin_layout Enumerate +Los dominios que no son cuerpos no son artinianos, y en particular los DIPs + son noetherianos pero no artinianos. +\end_layout + +\begin_deeper +\begin_layout Standard +Por ser dominios todos los elementos no nulos son cancelables, y por no + ser cuerpo hay un elemento no nulo no invertible. +\end_layout + +\end_deeper +\begin_layout Enumerate +Los anillos de polinomios no son artinianos. +\end_layout + +\begin_deeper +\begin_layout Standard +\begin_inset Formula $X$ +\end_inset + + es cancelable y no invertible. +\end_layout + +\end_deeper +\begin_layout Enumerate +Dado un anillo +\begin_inset Formula $A$ +\end_inset + + no trivial, +\begin_inset Formula $A^{\mathbb{N}}$ +\end_inset + + y +\begin_inset Formula $A[X_{1},X_{2},\dots]$ +\end_inset + + no son noetherianos ni artinianos. +\end_layout + +\begin_deeper +\begin_layout Standard +Para +\begin_inset Formula $A^{\mathbb{N}}$ +\end_inset + +, los +\begin_inset Formula $I_{n}\coloneqq\{a:\forall k>n,a_{k}=0\}$ +\end_inset + + cumplen +\begin_inset Formula $I_{1}\subsetneq I_{2}\subsetneq\dots$ +\end_inset + + y los +\begin_inset Formula $J_{n}\coloneqq\{a:\forall k0$ +\end_inset + +, probado esto para +\begin_inset Formula $j-1$ +\end_inset + +, +\begin_inset Formula $g=a_{1,k-1}f_{1}+\dots+a_{n,k-1}f_{n}+g'X^{j-1}$ +\end_inset + + con +\begin_inset Formula $g'\in P$ +\end_inset + +, pero como +\begin_inset Formula $\epsilon(g')\in\epsilon(P)$ +\end_inset + +, existen +\begin_inset Formula $x_{i}$ +\end_inset + + con +\begin_inset Formula $\epsilon(g')\eqqcolon\sum_{i=1}^{n}x_{i}b_{i}$ +\end_inset + +, con lo que +\begin_inset Formula $h_{0}\coloneqq g'-\sum_{i=1}^{n}x_{i}f_{i}$ +\end_inset + + está en +\begin_inset Formula $P$ +\end_inset + + y tiene término independiente 0, luego +\begin_inset Formula $h_{0}=hX$ +\end_inset + + con +\begin_inset Formula $h\in P$ +\end_inset + + ya que +\begin_inset Formula $X\notin P$ +\end_inset + + y +\begin_inset Formula $P$ +\end_inset + + es primo, y como +\begin_inset Formula $g'=hX+\sum_{i=1}^{n}x_{i}f_{i}$ +\end_inset + +, +\begin_inset Formula $g=(a_{1,j-1}+x_{1}X^{j-1})f_{1}+\dots+(a_{n,j-1}+x_{n}X^{j-1})f_{n}+hX^{j}$ +\end_inset + +, y hacemos los +\begin_inset Formula $a_{ij}\coloneqq a_{i,j-1}+x_{i}X^{j-1}$ +\end_inset + +. + Con esto, para +\begin_inset Formula $i\in\{1,\dots,n\}$ +\end_inset + + definimos +\begin_inset Formula $c_{i}\in A\llbracket X\rrbracket$ +\end_inset + + de modo que +\begin_inset Formula $c_{ik}\coloneqq a_{i,k+1,k}$ +\end_inset + +, y entonces +\begin_inset Formula $g=\sum_{i=1}^{n}c_{i}f_{i}$ +\end_inset + +. + En efecto, para el coeficiente de grado +\begin_inset Formula $j$ +\end_inset + +, +\begin_inset Formula +\begin{multline*} +\left(\sum_{i=1}^{n}c_{i}f_{i}\right)_{j}=\sum_{i=1}^{n}\sum_{k=1}^{j}c_{ik}f_{i,j-k}=\sum_{i=1}^{n}\sum_{k=1}^{j}a_{i,k+1,k}f_{i,j-k}=\\ +=\sum_{i=1}^{n}\sum_{k=1}^{j}a_{i,j+1,k}f_{i,j-k}=\sum_{i=1}^{n}(a_{i,j+1}f_{i})_{j}=g_{j}. +\end{multline*} + +\end_inset + + +\end_layout + +\begin_layout Itemize +\begin_inset Argument item:1 +status open + +\begin_layout Plain Layout +\begin_inset Formula $\supseteq]$ +\end_inset + + +\end_layout + +\end_inset + +Todo +\begin_inset Formula $f_{i}\in P$ +\end_inset + +. +\end_layout + +\end_deeper +\begin_layout Description +\begin_inset Formula $2\implies1]$ +\end_inset + + +\begin_inset Formula $A\cong A\llbracket X\rrbracket/(X)$ +\end_inset + +, que es noetheriano. +\end_layout + +\begin_layout Description +\begin_inset Formula $1\iff3]$ +\end_inset + + Por inducción en +\begin_inset Formula $[1\iff2]$ +\end_inset + +. +\end_layout + +\begin_layout Section +Anillos artinianos +\end_layout + +\begin_layout Standard +La +\series bold +dimensión de Krull +\series default + de un anillo +\begin_inset Formula $A$ +\end_inset + + es +\begin_inset Formula +\[ +\dim A\coloneqq\text{Kdim}A\coloneqq\sup\{n\in\mathbb{N}:\exists P_{0},\dots,P_{n}\trianglelefteq_{\text{p}}A:P_{0}\subsetneq\dots\subsetneq P_{n}\}\in\mathbb{N}\cup\{\infty\}, +\] + +\end_inset + +y se tiene +\begin_inset Formula $\text{Spec}A=\text{MaxSpec}A\iff\dim A=0$ +\end_inset + +. +\end_layout + +\begin_layout Itemize +\begin_inset Argument item:1 +status open + +\begin_layout Plain Layout +\begin_inset Formula $\implies]$ +\end_inset + + +\end_layout + +\end_inset + +Si existen +\begin_inset Formula $P,Q\trianglelefteq_{\text{p}}A$ +\end_inset + + con +\begin_inset Formula $P\subsetneq Q$ +\end_inset + +, +\begin_inset Formula $P\in\text{Spec}A\setminus\text{MaxSpec}A$ +\end_inset + +. +\end_layout + +\begin_layout Itemize +\begin_inset Argument item:1 +status open + +\begin_layout Plain Layout +\begin_inset Formula $\impliedby]$ +\end_inset + + +\end_layout + +\end_inset + +Si existe +\begin_inset Formula $P\in\text{Spec}A\setminus\text{MaxSpec}A$ +\end_inset + +, sabemos que +\begin_inset Formula $P$ +\end_inset + + está contenido (estrictamente) en un maximal +\begin_inset Formula $Q$ +\end_inset + +, que debe ser primo, luego +\begin_inset Formula $P\subsetneq Q$ +\end_inset + + y +\begin_inset Formula $\dim A\geq1$ +\end_inset + +. +\end_layout + +\begin_layout Standard +Dado un anillo artiniano +\begin_inset Formula $A$ +\end_inset + +: +\end_layout + +\begin_layout Enumerate +\begin_inset Formula $\dim A=0$ +\end_inset + +. +\end_layout + +\begin_deeper +\begin_layout Standard +Dado +\begin_inset Formula $P\trianglelefteq_{\text{p}}A$ +\end_inset + +, +\begin_inset Formula $A/P$ +\end_inset + + es un dominio por ser +\begin_inset Formula $P$ +\end_inset + + primo y es artiniano por serlo +\begin_inset Formula $A$ +\end_inset + +, pero los dominios no cuerpos no son artinianos, luego +\begin_inset Formula $A/P$ +\end_inset + + es un cuerpo y por tanto +\begin_inset Formula $P$ +\end_inset + + es maximal y +\begin_inset Formula $\text{Spec}A=\text{MaxSpec}A$ +\end_inset + +. +\end_layout + +\end_deeper +\begin_layout Enumerate +\begin_inset Formula $\text{Spec}A=\text{MaxSpec}A$ +\end_inset + + es finito. +\end_layout + +\begin_deeper +\begin_layout Standard +\begin_inset Formula $\Omega\coloneqq\{\bigcap{\cal M}\}_{{\cal M}\subseteq\text{MaxSpec}A}\neq\emptyset$ +\end_inset + +, pues +\begin_inset Formula $\emptyset\neq\text{MaxSpec}A\subseteq\Omega$ +\end_inset + +, con lo que tiene un minimal +\begin_inset Formula $I\coloneqq M_{1}\cap\dots\cap M_{k}\in\Omega$ +\end_inset + + con los +\begin_inset Formula $M_{i}\trianglelefteq_{\text{m}}A$ +\end_inset + +. + Para +\begin_inset Formula $M\trianglelefteq_{\text{m}}A$ +\end_inset + +, +\begin_inset Formula $M\cap I=M\cap M_{1}\cap\dots\cap M_{k}\in\Omega$ +\end_inset + + y por tanto +\begin_inset Formula $M\cap I\subseteq I$ +\end_inset + +, con lo que +\begin_inset Formula $I\subseteq M$ +\end_inset + +, pero +\begin_inset Formula $M_{1}\cdots M_{k}\subseteq M_{1}\cap\dots\cap M_{k}=I\subseteq M$ +\end_inset + + y, como +\begin_inset Formula $M$ +\end_inset + + es primo, algún +\begin_inset Formula $M_{i}\subseteq M$ +\end_inset + +, de modo que +\begin_inset Formula $M_{i}=M$ +\end_inset + + por ser +\begin_inset Formula $M$ +\end_inset + + maximal y +\begin_inset Formula $\text{MaxSpec}(A)=\{M_{1},\dots,M_{k}\}$ +\end_inset + +. +\begin_inset Note Note +status open + +\begin_layout Plain Layout +TODO ejercicios 1.8 en adelante en tema 1, y luego la última página del tema + 2. +\end_layout + +\end_inset + + +\end_layout + +\end_deeper \end_body \end_document -- cgit v1.2.3