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Menge Z erweitern: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:22 Sa 22.11.2008
Autor: Pille456

Aufgabe
i) Zeigen Sie, dass das Polynom x² + x +1 in [mm] \IZ_{2} [/mm] keine Nullstellen hat
ii) j sei definiert als die Lösung des Polynoms j² + j + 1 = 0. Erweitern Sie den Körper [mm] \IZ_{2} [/mm] zu einem Körper K durch Hinzunahme von j. K habe hierbei die minimale Anzahl an Elementen.

Hinweise: K hat nur vier Elemente

Hi erstmal.

i) ist recht einfach:
x² + x = -1
x(x + 1) = -1
Da x aus [mm] \IZ_{2} [/mm] sein muss, kann nur gelten, dass  x = 1 [mm] \wedge [/mm] x+1 = -1
=> x = 1 [mm] \wedge [/mm] x = -2 ist => x [mm] \not= [/mm] x (unwahr)
oder x = -1 [mm] \wedge [/mm] x+1 = 1 => x = -1 [mm] \wedge [/mm] x = 0 => x [mm] \not= [/mm] x (unwahr)


zu ii)
[mm] \IZ_{2} [/mm] = {-1,0,1} da bei a mod 2 nie ein anderer Rest herauskommt. Somit fehlt nur noch ein Element für K.
Dieses Element muss die obige Gleichung lösen, also muss für es gelten: j + 1 = 1 [mm] \wedge [/mm] j + 1 = -1 oder nicht?

        
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Menge Z erweitern: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:31 Sa 22.11.2008
Autor: angela.h.b.


> i) Zeigen Sie, dass das Polynom x² + x +1 in [mm]\IZ_{2}[/mm] keine
> Nullstellen hat
>  ii) j sei definiert als die Lösung des Polynoms j² + j + 1
> = 0. Erweitern Sie den Körper [mm]\IZ_{2}[/mm] zu einem Körper K
> durch Hinzunahme von j. K habe hierbei die minimale Anzahl
> an Elementen.
>  
> Hinweise: K hat nur vier Elemente
>  Hi erstmal.
>  
> i) ist recht einfach:
>  x² + x = -1
>  x(x + 1) = -1
>  Da x aus [mm]\IZ_{2}[/mm] sein muss, kann nur gelten, dass  x = 1
> [mm]\wedge[/mm] x+1 = -1

Hallo,

warum ist das so? Ich  kann dem Schluß nicht folgen.

Ich würde das übrigens lösen, indem ich einfach mal alle Elemente von [mm] \IZ_2 [/mm] einsetze und gucke, was herauskommt. Die Angelegenheit ist ja übersichtlich.

> zu ii)
>  [mm]\IZ_{2}[/mm] = {-1,0,1}

Was ist denn das Inverse von 1 bzgl der Addition, also -1?

Ich glaube, Du vermutest mehr Elemente in [mm] \IZ_2 [/mm] als tatsächlich drin sind.

Gruß v. Angela

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Menge Z erweitern: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:41 Sa 22.11.2008
Autor: Pille456

i) besagt, dass ich die Nullstellen berechnen soll, also dachte ich mir das so:
x² + x +1 = 0 | -1 [mm] \Rightarrow [/mm] x² + x = -1
und dann Ausklammern etc. wie beschrieben.
[mm] \IZ [/mm] sind alle ganzen Zahlen, damit ich nun bei einer Multiplikation x(x+1) = -1 die "-1" korrekt herausbekomme, muss eine Seite -1 sein und die anderen 1, andere Kombinationen(wie z.b. -2 * 0.5) die die Gleichung lösen würden, sind ja schon per Definition ausgeschlossen.

Kann es sein, dass  [mm] \IZ_{2} [/mm] = {0,1} ist?
Wobei ich dann nicht wüsste warum
Ich hatte mir das so gedacht:
-1 mod 2 = -1, denn 0*2 + R(-1)
1 mod 2 = 1, denn 0*2 +R 1
2 mod 2 = 0, denn 2*1 + R 0

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Menge Z erweitern: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:49 Sa 22.11.2008
Autor: angela.h.b.


> i) besagt, dass ich die Nullstellen berechnen soll, also
> dachte ich mir das so:
>  x² + x +1 = 0 | -1 [mm]\Rightarrow[/mm] x² + x = -1
>  und dann Ausklammern etc. wie beschrieben.
>  [mm]\IZ[/mm] sind alle ganzen Zahlen, damit ich nun bei einer
> Multiplikation x(x+1) = -1 die "-1" korrekt herausbekomme,
> muss eine Seite -1 sein und die anderen 1,

Hallo,

ich verstehe jetzt schon, was Du damit meinst, aber ich finde, daß Du Dir mit den Überlegungen in [mm] \IZ [/mm] das Leben unnötig schwer machst, mit Widerspruch und Trallala, wo die zu betrachtende Menge doch so winzig ist.

>  
> Kann es sein, dass  [mm]\IZ_{2}[/mm] = {0,1} ist?

Ja.

>  Wobei ich dann nicht wüsste warum
>  Ich hatte mir das so gedacht:
>  -1 mod 2 = -1, denn 0*2 + R(-1)

-1= (-1)*2 + 1.

In [mm] \IZ_2 [/mm] ist 1 selbstinvers, also -1=1.

Gruß v. Angela


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Menge Z erweitern: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:58 Sa 22.11.2008
Autor: Pille456

ahh okay, danke!
Naja leider habe ich immernoch keine Idee für ii)
- ich brauche 2 weitere Elemente für K
- die Elemente müsse j² + j + 1 = 0 korrekt auflösen
müsste ich dann nicht definieren, dass  j² = -(j+1) ist? [mm] \Rightarrow [/mm] j = - [mm] \wurzel{j} [/mm] - 1 bzw. j = [mm] \wurzel{j} [/mm] + 1

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Menge Z erweitern: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:08 Sa 22.11.2008
Autor: angela.h.b.


> ahh okay, danke!
>  Naja leider habe ich immernoch keine Idee für ii)
> - ich brauche 2 weitere Elemente für K
>  - die Elemente müsse j² + j + 1 = 0 korrekt auflösen

Hallo,

es wird einfach vorausgesetzt, das j so beschaffen ist, daß j² + j + 1 = 0  gilt.

>  müsste ich dann nicht definieren, dass  j² = -(j+1) ist?

Das müßte gelten. Wenn Du da das Inverse von j+1 benötigst, wäre es ja mal einen Versuch wert, einen Versuchsballon mit dem Viertelement j+1 zu starten.

Stell doch mal die beiden Verknüpfungstafeln auf.

Gruß v. Angela


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Menge Z erweitern: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:20 Sa 22.11.2008
Autor: Pille456

Mit welchen Elementen soll ich die Verknüpfungstafel aufstellen? Für K = [mm] \{0,1,-\wurzel{j}-1,\wurzel{j}+1\} [/mm] ?
Bevor ich die Verknüpfungstafel aufstellen kann muss ich ja erstmal wissen welche Elemente ich benutzen soll (Frage ii) )

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Menge Z erweitern: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:39 Sa 22.11.2008
Autor: angela.h.b.


> Mit welchen Elementen soll ich die Verknüpfungstafel
> aufstellen? Für K = [mm]\{0,1,-\wurzel{j}-1,\wurzel{j}+1\}[/mm] ?

Hallo,

das wäre doch ein Flop.

In der Menge kommt j ja gar nicht vor!


>  Bevor ich die Verknüpfungstafel aufstellen kann muss ich
> ja erstmal wissen welche Elemente ich benutzen soll (Frage
> ii) )

Auf jeden Fall doch 0,1,j.

Stell mal die Vernüpfungstafel für + auf, den 4. Platz kannst Du ja erstmal frei lassen.

Du wirst schnell sehen, daß j+1 weder j noch 0 noch 1 sein kann. Also muß es ein neues Element sein. Nenn es einfach j+1.

Dann hattest Du selbst gesagt, daß  [mm] j^2= [/mm] -(j+1)

Was ist das inverse Element von j+1 bzgl. + ? Das, was man zu j+1 addieren muß, damit 0 herauskommt. Das kannst Du dann in der Additionstafel ablesen.

Gruß v. Angela

P.S.: Trag vielleicht mal was in Dein Profil ein, das ist für die Antwort oft nicht ganz unerheblich, denn man kann besser abschätzen, was man erwarten kann und was verlangt wird.







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