Übungsblatt 5 zur Linearen Algebra I im Herbstsemester 07 Ausgabe: Montag, 22.10., 11.00 Uhr Y15G19 Abgabe: Montag, 29.10, 11.00 Uhr Y15G19 Link zur Vorlesung: http://www.math.unizh.ch/hs07/2809 Aufgabe 1 [Multiplikation auf Z] Zeige, dass es genau eine Multiplikation · : Z × Z −→ Z gibt, welche die Multiplikation auf N ⊂ Z fortsetzt, und für die folgendes gilt: 1. (Z, ·) ist eine kommutative Halbgruppe. 2. Für alle a, b, c ∈ Z gilt: a · (b + c) = (a · b) + (a · c) (Distributivität) 3. Für alle a ∈ Z gilt 1 · a = a. 4. Für alle a, b ∈ Z gilt: a · b = 0 =⇒ (a = 0 oder b = 0). Aufgabe 2 Sei (R, +, ·) ein kommutativer Ring mit Eins. 1. Sei M eine Menge. Sei c : R −→ Abb(M, R) die Abbildung, welche einem Element r ∈ R die konstante Abbildung c(r) : M −→ R, m 7→ r zuordnet. Zeige, dass die Ringstruktur (+, ·) auf R eine Ringstruktur auf Abb(M, R) induziert, so dass die Abbildung c ein Homomorphismus von Ringen ist. 2. Sei n ∈ N. Beweise, dass in R die binomische Formel gilt: n X n k n−k n a b . ∀a, b ∈ R : (a + b) = k k=0 Aufgabe 3 Sei n ∈ N, und seien a1 , . . . , an ∈ Z ganze Zahlen. Beschreibe die Untergruppe ha1 , . . . , an i als Menge. Gib also eine konkrete Beschreibung aller Elemente von ha1 , . . . , an i an. Formuliere die Antwort als Behauptung und beweise diese. Aufgabe 4 [Eindeutigkeit der Primfaktorzerlegung] Es seien r, s ∈ N\{0} positive natürliche Zahlen, und es seien p1 < . . . < pr , q1 < . . . < qs Primzahlen, sowie m1 , . . . , mr , n1 , . . . , ns ∈ N\{0}. Beweise, dass folgende Aussagen äquivalent sind: n1 mr ns 1 1. pm 1 · . . . · pr = q 1 · . . . · q s . 2. r = s und für alle 1 ≤ i ≤ r gilt: pi = qi und mi = ni . Hinweis: Induktion über n := m1 + . . . + mr .