PRIMEIRA LISTA DE EXERCÍCIOS Tópicos de Álgebra MATEMÁTICA — DCET — UESC Humberto José Bortolossi http://www.arbelos.kit.net/ Corpos (Entregar os exercı́cios [02], [03] e [07] até o dia 27/08/2003) √ [01] Mostre que o conjunto F = {x + y · 2 | x ∈ Q e y ∈ Q} é um subcorpo do corpo C dos números complexos. [02] Mostre que o conjunto F = {♦, ♣} junto com as operações de soma + : F × F → F e multiplicação • : F × F → F definidas por + ♦ ♣ ♦ ♦ ♣ ♣ ♣ ♦ e • ♦ ♣ ♦ ♦ ♦ ♣ ♦ ♣ é um corpo. Mais ainda: mostre que F tem caracterı́stica 2. [03] Mostre que qualquer subcorpo do corpo C dos números complexos sempre contém o corpo Q dos números racionais. [04] Mostre que qualquer corpo de caracterı́stica 0 sempre contém uma cópia do corpo Q dos números racionais. [05] Seja A um conjunto com uma operação + que seja associativa, que tenha um elemento neutro, tal que todo elemento tenha um oposto com relação ao elemento neutro (um tal conjunto é chamado grupo). Mostre que (a) O elemento neutro é único. (b) O oposto de um dado elemento é único. (c) Vale a lei do cancelamento, isto é, se a + b = a + c então b = c. Se a operação + em um tal conjunto for também comutativa, então dizemos que A é um grupo abeliano. 1 [06] Seja K um corpo. Definimos a caracterı́stica car(K) de K da seguinte maneira: (a) Se a soma m i=1 1 for sempre diferente de zero para todo número natural m, então car(K) = 0. (b) Se a soma m i=1 1 = 0 para algum número natural m ≥ 2, então car(K) é o menor número m com esta propriedade. Mostre que se car(K) = m = 0, então m é um número primo. [07] Dizemos que um corpo é primo se ele possui um único subcorpo (qual?). Mostre que Q é um corpo primo enquanto que √ √ Q( 2) = {x + y · 2 | x ∈ Q e y ∈ Q} não o é. Justifique sua resposta. Texto composto em LATEX2e, HJB, 20/08/2003. 2