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Forum "Zahlentheorie" - \IZ[\sqrt{n}] mit n < 0
\IZ[\sqrt{n}] mit n < 0 < Zahlentheorie < Algebra+Zahlentheo. < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
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\IZ[\sqrt{n}] mit n < 0: Notation: sqrt(n) mit n < 0
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:29 Mi 06.02.2013
Autor: Marcel

Hallo,

in dem Buch "Elementare und algebraische Zahlentheorie" (Stach, Piontkowski)
werden die Gaußschen Zahlen definiert als
[mm] $$\IZ[i]:=\IZ \oplus i\IZ:=\{x+iy:\;x,y \in \IZ\}\,.$$ [/mm]

Alles kein Problem. Was mich ein wenig verwirrt, ist, dass in anderen
Aufgaben dann
[mm] $$\IZ[\sqrt{-2}]=\IZ \oplus \sqrt{-2}\;\IZ$$ [/mm]
und
[mm] $$\IZ[\sqrt{-5}]$$ [/mm]
auftauchen. Dabei stört mich eigentlich auch nicht, dass die Definitionen
nicht bis zum Ende ausgeschrieben werden, weil man sich ja denken kann,
wie sie gemeint sind. Mich irritiert vielmehr:
Aus bekanntem Grund "soll man nicht [mm] $i=\sqrt{-1}$ [/mm] schreiben" (denn es
gilt ja [mm] $i^2=(-i)^2=-1$). [/mm]

Wieso schreibt man oben [mm] $\sqrt{-2}$ [/mm] bzw. [mm] $\sqrt{-5}$ [/mm] - ich hätte
erwartet, wenn man [mm] $\IZ[i]$ [/mm] schreibt, dass man anstatt [mm] $\IZ[\sqrt{-2}]$ [/mm]
dann auch [mm] $\IZ[i*\sqrt{2}]$ [/mm] schreibt.

Gibt es Unterschiede zwischen [mm] $\IZ[\sqrt{-2}]$ [/mm] und [mm] $\IZ[i*\sqrt{2}]\,,$ [/mm] die
ich gerade nicht sehe? Oder was gibt's da für einen Grund? Gibt's
überhaupt einen Grund, außer eventueller "Schreibfaulheit"?

Gruß,
  Marcel

        
Bezug
\IZ[\sqrt{n}] mit n < 0: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 02:36 Mi 06.02.2013
Autor: Al-Chwarizmi

Hallo Marcel,

ob man nun [mm] \sqrt{-2} [/mm] mit [mm] i*\sqrt{2} [/mm] oder mit [mm] -i*\sqrt{2} [/mm]
identifizieren will, ändert jedenfalls nichts
an der Menge aller Zahlen $\ x$ mit  $x\ =\ [mm] z*\sqrt{-2}\quad (z\in\IZ)$ [/mm]

    [mm] $\{x\ |\ \ x\,=\,z\,*(i*\sqrt{2})\ \ (z\in\IZ)\,\}\ [/mm] \ =\ \ [mm] \{x\ \ |\ x\,=\,z\,*(-\,i*\sqrt{2})\ \ (z\in\IZ)\,\}$ [/mm]

Die Schreibweise [mm] \sqrt{-2} [/mm] ist aber auch nach meiner
Meinung eher problematisch ...

LG   Al-Chw.

Bezug
                
Bezug
\IZ[\sqrt{n}] mit n < 0: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 08:50 Mi 06.02.2013
Autor: felixf

Moin,

> ob man nun [mm]\sqrt{-2}[/mm] mit [mm]i*\sqrt{2}[/mm] oder mit [mm]-i*\sqrt{2}[/mm]
>  identifizieren will, ändert jedenfalls nichts
> an der Menge aller Zahlen [mm]\ x[/mm] mit  [mm]x\ =\ z*\sqrt{-2}\quad (z\in\IZ)[/mm]
>  
> [mm]\{x\ |\ \ x\,=\,z\,*(i*\sqrt{2})\ \ (z\in\IZ)\,\}\ \ =\ \ \{x\ \ |\ x\,=\,z\,*(-\,i*\sqrt{2})\ \ (z\in\IZ)\,\}[/mm]

genau. Und wenn man $n$-te Wurzeln (anstelle zweite) betrachtet, ist das ganze aehnlich, nur dass man i.A. nur eine Isomorphie zwischen den Ringen hat. Aus algebraischer Sicht ist es also voellig egal, welche $n$-te Wurzel einer Zahl man dazuadjungiert.

Wobei es da Ausnahmen gibt: man kann [mm] $\sqrt[3]{-1}$ [/mm] als $-1 [mm] \in \IZ$ [/mm] auffassen, aber auch als sechste primitive Einheitswurzel. Das sind zwei recht verschiedene Dinge! Normalerweise meint man mit [mm] $\IZ[\sqrt[n]{m}]$, [/mm] dass ein Element hinzuadjungiert wird, wessen Minimalpolynom gleich [mm] $X^n [/mm] - m$ ist. (Und dann ist die Isomorphie von der ich sprach eh klar.)

> Die Schreibweise [mm]\sqrt{-2}[/mm] ist aber auch nach meiner
>  Meinung eher problematisch ...

Richtig problematisch wird es, wenn man irgendwo [mm] $\sqrt[n]{1}$ [/mm] hinzuadjungiert. Das habe ich leider durchaus schon in Papern, Buechern und Skripten gesehen...

Aus algebraischer Sicht ist zumindest [mm] $\sqrt{n}$, [/mm] solange $n [mm] \neq [/mm] 0, 1, [mm] m^2$ [/mm] fuer alle $m [mm] \in \IZ$ [/mm] ist, in Ordnung (und hauptsaechlich der Faulheit geschuldet ;-) ). Sobald man aus einer etwas allgemeineren (nicht nur rein algebraischen) Sicht schaut, ist es allerding sehr wohl uneindeutig und (zumindest etwas) problematisch.

LG Felix


Bezug
                        
Bezug
\IZ[\sqrt{n}] mit n < 0: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 10:40 Mi 06.02.2013
Autor: Al-Chwarizmi

dazuadjungiert
hinzuadjungiert

... die kommen in meine Liste redundanter Pleonasmen ...

;-)   Al



Bezug
                                
Bezug
\IZ[\sqrt{n}] mit n < 0: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:07 Mi 06.02.2013
Autor: schachuzipus

;-)

Hallo Al,

dazu ist mir spontan ein legendärer Tenniskommentar vom ehrwürdigen Gerd Rubenbauer eingefallen:

"Da spielt er wunderbar den Ball long line die Linie entlang!"

Liebe Grüße

schachuzipus


Bezug
                                
Bezug
\IZ[\sqrt{n}] mit n < 0: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:00 Mi 06.02.2013
Autor: felixf

Moin Al,

> dazuadjungiert
>  hinzuadjungiert
>  
> ... die kommen in meine Liste redundanter Pleonasmen ...

:D

Aber solang ich nicht mit wegadjungieren anfange, kann ich damit noch leben ;-)

LG Felix


Bezug
                
Bezug
\IZ[\sqrt{n}] mit n < 0: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:07 Mi 06.02.2013
Autor: Marcel

Hi Al,

> Hallo Marcel,
>  
> ob man nun [mm]\sqrt{-2}[/mm] mit [mm]i*\sqrt{2}[/mm] oder mit [mm]-i*\sqrt{2}[/mm]
>  identifizieren will, ändert jedenfalls nichts
> an der Menge aller Zahlen [mm]\ x[/mm] mit  [mm]x\ =\ z*\sqrt{-2}\quad (z\in\IZ)[/mm]
>  
> [mm]\{x\ |\ \ x\,=\,z\,*(i*\sqrt{2})\ \ (z\in\IZ)\,\}\ \ =\ \ \{x\ \ |\ x\,=\,z\,*(-\,i*\sqrt{2})\ \ (z\in\IZ)\,\}[/mm]

okay, das war mir klar.
  

> Die Schreibweise [mm]\sqrt{-2}[/mm] ist aber auch nach meiner
>  Meinung eher problematisch ...

Vor allem verwirrt es mich, dass zuvor
[mm] $$\IZ[i]$$ [/mm]
definiert wurde: Warum dann nicht auch dort [mm] $\IZ[\sqrt{-1}]$? [/mm] (Erst eine -
in meinen Augen "saubere Notation" mit [mm] $i\,,$ [/mm] danach "unsauberere" mit
[mm] $\sqrt{-2}\,, \sqrt{-5}$?! [/mm] Also das ist irgendwie konsequent
inkonsequent, für mich jedenfalls! ^^ )

Danke Dir (und auch Felix)!

Gruß,
  Marcel

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