Polynome, Irreduzibilität, Prim

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ksslr Auf diesen Beitrag antworten »
Polynome, Irreduzibilität, Prim
Meine Frage:
Hat vielleicht irgendjemand einen Ansatz, wie ich beweisen könnte, dass bei Polynomen gilt, dass es äquivalent ist, wenn ein Polynom prim oder irreduzibel ist?


Meine Ideen:
Mir fällt dazu leider nichts ein, die Definitionen der beiden Begriffe verstehe ich eigentlich, aber für den Beweis finde ich irgedwie keinen richtigen Einstieg.
tatmas Auf diesen Beitrag antworten »

Am besten gar nicht, weil es nicht stimmt.
Außer du hast spezielle Polynomringe, aber dazu sagst du ja nichts.
ksslr Auf diesen Beitrag antworten »

Das stimmt... Es geht um Polynome aus Polynomringen über Körpern.
tatmas Auf diesen Beitrag antworten »

Dann könntest du verwenden dass es sich um Hauptidealringe handelt.
ksslr Auf diesen Beitrag antworten »

Den Begriff hatten wir in der Vorlesung leider noch nicht...
ksslr Auf diesen Beitrag antworten »

Die Frage ist wirklich wichtig! Eine Antwort würde mich wiklich weiterbringen.
 
 
sibelius84 Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo ksslr,

dass jedes Primelement in jedem nullteilerfreien Ring irreduzibel ist, kannst du ganz allgemein zeigen, wenn du dir Voraussetzung und Behauptung sauber aufschreibst. Du musst nur nutzen:

-> a=xy => a | xy
-> a|x und x|a => a=ex mit e eine Einheit aus R (man sagt: a und x sind assoziiert),
-> umformen, Ausklammern, Nullteilerfreiheit anwenden.

Dass jedes irreduzible Element in Polynomringen über Körpern prim ist, ist evtl. die etwas anstrengendere Richtung:
Sei p|qr. Zu zeigen: p|q oder p|r.
Im Polynomring haben wir so mächtige Werkzeuge parat wie: Division mit Rest, (Erweiterter) Euklidischer Algorithmus, Grad. Gerade der Grad macht manche Beweise im Polynomring sehr angenehm kurz.
Nimm an, dass p weder q noch r teilt. Dann könntest du q und r beide mit Rest durch p dividieren. Die so erhaltenen Darstellungen setzt du in das Produkt qr (das nach Voraussetzung durch p teilbar ist) ein und multiplizierst aus. Betrachte das, was dann da steht. Kann das wirklich durch p teilbar sein oder ist da vielleicht der gesuchte Widerspruch? Augenzwinkern

edit: so ganz, wie ich mir das vorgestellt hatte, läuft das leider doch nicht. Da die beiden Reste multipliziert werden, könnte der Grad des Produktes wiederum größergleich dem von p sein. Aber vielleicht hilft dir der Versuch ja schon etwas beim eigenen Rumprobieren.

LG
sibelius84
ksslr Auf diesen Beitrag antworten »

Den zweiten Teil habe ich selber hinbekommen, aber worauf du da im erstem Teil hinauswillst verstehe ich nicht so ganz, wäre nett, wenn du das noch ein wenig ausführlicher erklären könntest. Vielen Dank schonmal für die Hilfe!
sibelius84 Auf diesen Beitrag antworten »

Ok, super, das mit dem zweiten Teil. smile

Zum ersten - du sagst ja: Sei so, dass aus stets folgt, dass oder .

Zu zeigen ist, dass p irreduzibel ist, also: falls p=ab, so ist entweder a oder b eine Einheit.

p=ab heißt trivialerweise auch p|ab, also kannst du die Voraussetzung anwenden, dass p prim ist. Beachte, dass auch a und b Teiler von p sind. Zusammen mit den Bemerkungen von vorher hilft das evtl. schon etwas?
ksslr Auf diesen Beitrag antworten »

Vielen Dank, jetzt hab ich es kapiert. Wink
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