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Forum "Uni-Lineare Algebra" - ZPE-Ringe, Primelemente
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ZPE-Ringe, Primelemente: unendlich viele Primelemente?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:04 Do 15.12.2005
Autor: Christian

Hallo allerseits.

Habe mir soeben folgendes überlegt (eigentlich ein hinlänglich bekannter Beweis), nämlich daß es unendlich viele Primzahlen gibt.
Konnte aber bislang nichts entdecken, was verhindern würde, daß diese Aussage auch ganz allgemein in ZPE-Ringen gilt bzw. eigentlich sogar in Integritätsbereichen, diese somit nicht endlich wären...
Hier sind meine Gedanken dazu (bzw. eigentlich Euklids... :-) )

Angenommen, es existieren nur endlich viele Primzahlen [mm] $p_1, p_2, \dots ,p_r$. [/mm]
Sei [mm] $P:=\{p_1, p_2, \dots ,p_r\}$. [/mm]
Betrachtete nun [mm] $n:=p_1 \cdot p_2 \cdot [/mm] \ [mm] \dots [/mm] \ [mm] \cdot p_r [/mm] + 1$.
Dann ist $n$ keine Primzahl, da $n [mm] \notin [/mm] P$.

(hier könnte der Fehler stecken, die Aussage für [mm] $\IZ$ [/mm] folgt ja durch [mm] $n>p_j [/mm] \ [mm] \forall j\in\{1,...,r\}$, [/mm] im Allgemeinen haben wir jedoch keine Ordnungsrelation zur Verfügung...)

Da [mm] $\mathbb [/mm] Z$ ZPE-Ring, ex. [mm] $p_i\in [/mm] P$ mit [mm] $p_i|n$. [/mm]
Außerdem gilt: [mm] $p_i \mid p_1 \cdot [/mm] \ [mm] \dots [/mm] \ [mm] \cdot p_r=n-1$. [/mm]
Wenn aber [mm] $p_i \mid [/mm] n$ und [mm] $p_i \mid [/mm] n-1$, dann auch gelten [mm] $p_i \mid [/mm] n-(n-1)=1$, also [mm] $p_i$ [/mm] Einheit,
Widerspruch, da Primelemente irreduzibel sind.
Also gibt es unendlich viele Primzahlen, die Behauptung folgt.

Wäre schön, wenn mir jemand helfen könnte.

Gruß,
Christian

        
Bezug
ZPE-Ringe, Primelemente: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:39 Do 15.12.2005
Autor: Stefan

Lieber Christian! :-)

> Da [mm]\mathbb Z[/mm] ZPE-Ring, ex. [mm]p_i\in P[/mm] mit [mm]p_i|n[/mm].

Aber doch nur, wenn $n$ keine Einheit ist. Und das scheint mir doch fraglich...

Liebe Grüße
Stefan


Bezug
                
Bezug
ZPE-Ringe, Primelemente: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:02 Do 15.12.2005
Autor: Christian


> Lieber Christian! :-)
>  
> > Da [mm]\mathbb Z[/mm] ZPE-Ring, ex. [mm]p_i\in P[/mm] mit [mm]p_i|n[/mm].
>  
> Aber doch nur, wenn [mm]n[/mm] keine Einheit ist. Und das scheint
> mir doch fraglich...
>  
> Liebe Grüße
>  Stefan
>  

Aua! :)
Danke.... oh mann... ich bin echt überlastet...

Liebe Grüße,
Christian


Bezug
                        
Bezug
ZPE-Ringe, Primelemente: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:05 Do 15.12.2005
Autor: Stefan

Lieber Christian!

> Aua! :)
>  Danke.... oh mann... ich bin echt überlastet...

So viel Stress im Studium? Naja, ist ja bald Weihnachten... :-)

Also, kein Problem. Man sieht ja in [mm] $\IZ$ [/mm] auch nicht auf den ersten Blick, wo das Problem liegen könnte, schließlich liegen da so verdammt wenig Einheiten rum... ;-)

Liebe Grüße
Stefan
  

Bezug
                                
Bezug
ZPE-Ringe, Primelemente: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:36 Sa 17.12.2005
Autor: Hanno

Hallo ihr zwei!

Sehr komisch, genau die gleiche Frage habe ich mir eben auch gestellt, als ich für einen speziellen Ring [einen Polynomring [mm] $\IK[x]$ [/mm] über einem Körper [mm] $\IK$] [/mm] nachweisen sollte, dass es unendlich viele Primelemente gibt. Da stutzte ich auch und wunderte mich, warum das nicht auch für endliche Ringe funktionierten könne. Dass [mm] $\prod p_i+1$ [/mm] keine Nicht-Einheit sein muss, habe ich da auch glatt übersehen :)

Liebe Grüße,
Hanno

Bezug
        
Bezug
ZPE-Ringe, Primelemente: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:00 Sa 17.12.2005
Autor: felixf

Hallo!

> Habe mir soeben folgendes überlegt (eigentlich ein
> hinlänglich bekannter Beweis), nämlich daß es unendlich
> viele Primzahlen gibt.
>  Konnte aber bislang nichts entdecken, was verhindern
> würde, daß diese Aussage auch ganz allgemein in ZPE-Ringen
> gilt bzw. eigentlich sogar in Integritätsbereichen, diese
> somit nicht endlich wären...

Es gibt jedoch endliche Integritaetsbereiche :-) Diese sind jedoch automatisch Koerper (kann man sehr einfach zeigen), womit es erst gar keine Primelemente gibt. Deswegen kann der Beweis von Euklid hier erst gar nicht funktionieren :-)

Bei Int'bereichen hast du ja sowieso das Problem, das es nicht umbedingt Primelemente geben muss... Du brauchst schon einen ZPE-Ring mit mindestens einem Element, welches weder 0 noch eine Einheit ist. Und solche Ringe muessen sowieso schon unendlich sein, da sie sonst kein solches Element enthalten wuerden.

LG Felix



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