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Rang eines Moduls: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 23:50 Do 23.09.2010
Autor: Lippel

Aufgabe
Betrachte die abelsche Gruppe [mm] \IZ/6\IZ \oplus \IZ/14\IZ \oplus \IZ/18\IZ [/mm]
Bestimme eine Zerlegung von G in direkte Summe von zyklischen [mm] $\IZ$-Moduls [/mm] von Primzahlenordnung. Gebe die Elementarteiler und den Rang von G.

Hallo

nach dem Hauptsatz über endlich erzeugte Moduln über Haupidealringen gilt:
[mm] G \cong \IZ/2\IZ \oplus \IZ/2\IZ \oplus \IZ/2\IZ \oplus \IZ/3\IZ \oplus \IZ/9\IZ \oplus \IZ/7\IZ [/mm]

Um die Elementarteiler zu bestimmen schreibe ich $6, 14, 18$ auf die Diagonale einer 3x3-Matrix und führe den bekannten Elementarteileralgorithmus aus. Daraus erhalte ich die Elementarteiler 2, 6, 126 (modulo Rechenfehler :-) )[mm] \Rightarrow G \cong \IZ/2\IZ \oplus \IZ/6\IZ \oplus \IZ/126\IZ [/mm]
Richtig soweit?

Ich weiß leider nicht wie ich den Rang bestimme. Der Rang ist die Kardinalität einer jeden Basis von G. Leider ist mir noch nicht so ganz klar wie ich die Basis eines Modlus finden kann. Kann mir hier jemand weiter helfen?

Vielen Dank für die Hilfe.

Viele Grüße, Lippel

        
Bezug
Rang eines Moduls: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 03:23 Fr 24.09.2010
Autor: felixf

Moin!

> Betrachte die abelsche Gruppe [mm]\IZ/6\IZ \oplus \IZ/14\IZ \oplus \IZ/18\IZ[/mm]
>  
> Bestimme eine Zerlegung von G in direkte Summe von
> zyklischen [mm]\IZ[/mm]-Moduls von Primzahlenordnung. Gebe die
> Elementarteiler und den Rang von G.
>  
> nach dem Hauptsatz über endlich erzeugte Moduln über
> Haupidealringen gilt:
>  [mm]G \cong \IZ/2\IZ \oplus \IZ/2\IZ \oplus \IZ/2\IZ \oplus \IZ/3\IZ \oplus \IZ/9\IZ \oplus \IZ/7\IZ[/mm]
>  
> Um die Elementarteiler zu bestimmen schreibe ich [mm]6, 14, 18[/mm]
> auf die Diagonale einer 3x3-Matrix und führe den bekannten
> Elementarteileralgorithmus aus. Daraus erhalte ich die
> Elementarteiler 2, 6, 126 (modulo Rechenfehler :-) )[mm] \Rightarrow G \cong \IZ/2\IZ \oplus \IZ/6\IZ \oplus \IZ/126\IZ[/mm]
>  
> Richtig soweit?

Ja, bisher stimmt alles.

> Ich weiß leider nicht wie ich den Rang bestimme. Der Rang
> ist die Kardinalität einer jeden Basis von G. Leider ist
> mir noch nicht so ganz klar wie ich die Basis eines Modlus
> finden kann. Kann mir hier jemand weiter helfen?

Nun, wie genau ist Basis bei euch definiert? Das Problem ist, dass das bei nicht-freien Moduln nicht ganz eindeutig ist. Jede Zerlegung als direkte Summe von zyklischen Untermoduln liefert dir eine "Basis" in einem passenden Sinne, damit hast du oben z.B. eine "Basis" der Laenge 6 und zwei der Laenge 3. Und kannst durch passendes Zusammenfassen noch weitere Laengen bekommen. Was davon jetzt allerdings Basen im Sinne eurer Vorlesung sind ist mir nicht klar, bzw. da musst du weiterhelfen ;-)

LG Felix


Bezug
                
Bezug
Rang eines Moduls: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:27 Fr 24.09.2010
Autor: Lippel

Hallo Felix, danke erstmal für deine Antwort.

Wir haben definiert:

[mm] (a_{i})_{i\in{I}}[/mm] heißt Basis des R-Moduls M [mm] \gdw (a_{i})_{i\in{I}} [/mm] ist linear unabhängiges Erzeugendensystem, d.h.:
Aus [mm] \sum_{i\in{I}}\lambda_{i}a_{i} = 0[/mm] wobei [mm] \lambda_{i} \in R, \lambda_{i}=0 [/mm] für fast alle $i [mm] \in [/mm] I$, folgt [mm] $\lambda_{i} [/mm] = 0$ für alle $i [mm] \in [/mm] I$ und
[mm] {Lin}\left((a_{i})_{i\in{I}}\right) = M[/mm]

Außerdem: M heißt frei [mm] $\gdw$ [/mm] M besitzt eine Basis.

Würde das nicht bedeuten, dass der betrachtet [mm] $\IZ$-Modul [/mm] gar keine Basis hat, da für [mm] a \in \IZ/6\IZ \oplus \IZ/14\IZ \oplus \IZ/18\IZ [/mm] gilt: [mm] {kgV}(6, 14, 18)* a = 0 [/mm]. Damit ist doch dann jede Familie aus dem Modul linear abhängig, M hat also keine Basis.

Viele Grüße, Lippel

Bezug
                        
Bezug
Rang eines Moduls: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 02:21 Sa 25.09.2010
Autor: felixf

Moin Lippel!

> Wir haben definiert:
>  
> [mm](a_{i})_{i\in{I}}[/mm] heißt Basis des R-Moduls M [mm]\gdw (a_{i})_{i\in{I}}[/mm]
> ist linear unabhängiges Erzeugendensystem, d.h.:
>  Aus [mm]\sum_{i\in{I}}\lambda_{i}a_{i} = 0[/mm] wobei [mm]\lambda_{i} \in R, \lambda_{i}=0[/mm]
> für fast alle [mm]i \in I[/mm], folgt [mm]\lambda_{i} = 0[/mm] für alle [mm]i \in I[/mm]
> und
>  [mm]{Lin}\left((a_{i})_{i\in{I}}\right) = M[/mm]
>  
> Außerdem: M heißt frei [mm]\gdw[/mm] M besitzt eine Basis.

Und wie genau habt ihr Rang fuer eine abelsche Gruppe (oder einen [mm] $\IZ$-Modul) [/mm] definiert? Da hier nach dem Rang gefragt wird, gibt es sicher noch eine Definition die hier anzuwenden ist, die nicht Basen im obigen Sinne benutzt.

> Würde das nicht bedeuten, dass der betrachtet [mm]\IZ[/mm]-Modul
> gar keine Basis hat, da für [mm]a \in \IZ/6\IZ \oplus \IZ/14\IZ \oplus \IZ/18\IZ[/mm]
> gilt: [mm]{kgV}(6, 14, 18)* a = 0 [/mm]. Damit ist doch dann jede
> Familie aus dem Modul linear abhängig, M hat also keine
> Basis.

Exakt.

LG Felix


Bezug
                                
Bezug
Rang eines Moduls: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:38 Sa 25.09.2010
Autor: Lippel

Hallo Felix,

hab noch mal das Vorlesungsskript durchgeschaut. Wir haben den Rang tatsächlich nur für endlich freie Moduln definiert. Bei der Aufgabe hat sich unser Obertutor wohl vertan, oder er wollte, dass man rausfindet, dass man bei unserer Definition des Rangs dem betrachteten Modul keinen zuordnen kann.

Vielen Dank für deine Hilfe. Auch ohne Ergebnis hab ich die Begriffe Rang und Basis jetzt besser verstanden.

Viele Grüße, Lippel

Bezug
        
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Rang eines Moduls: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 08:20 Sa 25.09.2010
Autor: matux

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