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Universidade Federal de Alagoas Profa Elisa M a Ca˜ nete Molero Teoria dos Corpos, Exercicios Cap´ ıtulo 3 Exercicio 1.- Provar que Z 6 ao ´ e um corpo. Exercicio 2.- Provar que se a caracter´ ıtica de um corpo n˜ ao ´ e cero, ent˜ ao ´ e um n´ umero primo. Exercicio 3.- Provar que um dominio de integridade finito ´ e um corpo. Exercicio 4.- Seja F um corpo e f (x) F [x]. Provar que a F ´ e uma raiz de f (x) se e s´ o se x - a divide f (x). Exercicio 5.- O polinˆ omio f = x 3 - 3x +1´ e irredut´ ıvel em Q[x]. Seja q = x 4 - 3x 2 +2x +3 Q[x]/hf i. Achar q -1 e q 2 , expressando eles em rela¸c˜ ao a base de Q[x]/hf i. Exercicio 6.- Um corpo ´ e dito alg´ ebricamente fechado se todo polinˆomio P K [x] com ∂P 2 decomp˜oe-se em fatores lineares. Exercicio 7.- Provar que para todo primo p, em F p [x] verifica-se x p-1 - 1=(x - 1)(x - 2) ... (x - (p - 1)). Exercicio 8.- Sejam K um corpo e f = a 0 + a 1 x + a - 2x 2 + ...a n x n K [x] com a 0 ,a n 6=0. Provar f irredut´ ıvel se e s´o se a 0 x n + a 1 x n-1 + a 2 x n-2 + ··· + a n irredut´ ıvel. Exercicio 9.- Achar o grau das seguintes extens˜ oes e dizer que classe de extens˜ oes s˜ ao: (i)Q( 4 2)|Q( 2) (ii)R( 3)|R (iii)R( 4 -3)|R (iv)F 7 [t]|F 7 [t 2 ] (v)F 7 [t]|F (vi)Q( 5, 6 5)|Q (vii)Q( 5, 6 5)|Q( 5) Exercicio 10.- Demostrar que uma extens˜ao de grau primo´ e simples. Exercicio 11.- Se L|K ´ e finita e P ´ e irredut´ ıvel em K [x], provar que se P tem alguma raiz em L, ent˜ ao ∂P divide [L : K ]. Exercicio 12.- Se L|K ´ e finita e K M L, provar que para qualquer α L ´ e satisteito [M (α): M ] [K (α): K ]. Exercicio 13.- Seja K (α, β ) uma extens˜ ao alg´ ebrica de K, n α =[K (α): K ],n β =[K (β ): K ] e n =[K (α, β ): K ]. 1. Mostrar que mcm(n α ,n β )|n e n n α n β . Que pode se dizer se n α e n β forem coprimos? 2. Mostrar um exemplo com n α 6= n β e n<n α .n β Exercicio 14.- Provar que L|K e M |L alg´ ebricas implica M |K alg´ ebrica. Exercicio 15.- Seja F um corpo e seja f (x) F [x] um polinˆomio n˜ ao nulo. Provar que se a est´ a em algums extens˜ao de F e f (ae alg´ ebrico sobre F ent˜ ao, a ´ e alg´ ebrico sobre F. Exercicio 16.- Seja β uma raiz de f (x)= x 5 +2x +6. Provar que 2, 3 2e 4 2 / Q(β ). Exercicio 17.- Se α ´ e transcendente sobre K, qual ´ e o grau de K (α)|K ? Exercicio 18.- Sejam α e β em L|K tais que [K (α): K ]= m e[K (β ): K ]= n. Provar que o grau do polinˆomio m´ ınimo de β em K (αe n se e s´ o se o grau do polinˆ omio m´ ınimo de α em K (β e m. 1

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  • Universidade Federal de AlagoasProfa Elisa Ma Canete Molero

    Teoria dos Corpos, Exercicios Captulo 3

    Exercicio 1.- Provar que Z6 nao e um corpo. Exercicio 2.- Provar que se a caractertica de um corpo nao e cero, entao e um numero primo. Exercicio 3.- Provar que um dominio de integridade finito e um corpo. Exercicio 4.- Seja F um corpo e f(x) F [x]. Provar que a F e uma raiz de f(x) se e so

    se x a divide f(x). Exercicio 5.- O polinomio f = x33x+1 e irredutvel em Q[x]. Seja q = x4 3x2 + 2x+ 3 Q[x]/f. Achar q1 e q2, expressando eles em relacao a base de Q[x]/f. Exercicio 6.- Um corpo e dito algebricamente fechado se todo polinomio P K[x] comP 2 decompoe-se em fatores lineares. Exercicio 7.- Provar que para todo primo p, em Fp[x] verifica-se

    xp1 1 = (x 1)(x 2) . . . (x (p 1)).

    Exercicio 8.- Sejam K um corpo e f = a0 + a1x+ a 2x2 + . . . anxn K[x] com a0, an 6= 0.Provar f irredutvel se e so se a0x

    n + a1xn1 + a2xn2 + + an irredutvel.

    Exercicio 9.- Achar o grau das seguintes extensoes e dizer que classe de extensoes sao:(i)Q( 4

    2)|Q(2) (ii)R(3)|R (iii)R( 43)|R (iv)F7[t]|F7[t2] (v)F7[t]|F

    (vi)Q(

    5, 6

    5)|Q (vii)Q(5, 65)|Q(5)

    Exercicio 10.- Demostrar que uma extensao de grau primo e simples. Exercicio 11.- Se L|K e finita e P e irredutvel em K[x], provar que se P tem alguma raiz

    em L, entao P divide [L : K].

    Exercicio 12.- Se L|K e finita e K M L, provar que para qualquer L e satisteito[M() : M ] [K() : K]. Exercicio 13.- Seja K(, ) uma extensao algebrica de K, n = [K() : K], n = [K() : K]

    e n = [K(, ) : K].

    1. Mostrar que mcm(n, n)|n e n nn. Que pode se dizer se n e n forem coprimos?2. Mostrar um exemplo com n 6= n e n < n.n

    Exercicio 14.- Provar que L|K e M |L algebricas implica M |K algebrica. Exercicio 15.- Seja F um corpo e seja f(x) F [x] um polinomio nao nulo. Provar que se a

    esta em algums extensao de F e f(a) e algebrico sobre F entao, a e algebrico sobre F.

    Exercicio 16.- Seja uma raiz de f(x) = x5 + 2x+ 6. Provar que 2, 32 e 42 / Q(). Exercicio 17.- Se e transcendente sobre K, qual e o grau de K()|K? Exercicio 18.- Sejam e em L|K tais que [K() : K] = m e [K() : K] = n. Provar que

    o grau do polinomio mnimo de em K() e n se e so se o grau do polinomio mnimo de em K() e m.

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  • Universidade Federal de AlagoasProfa Elisa Ma Canete Molero

    Teoria dos Corpos, Exercicios Captulo 3

    Exercicio 19.- Calcular o polinomio mnimo de 3 +5 em Q(15). Exercicio 20.- Se m e n sao inteiros possitivos livres de quadrados (i.e., nao sao divisveis

    por quadrados distintos de 12), comparar os corpos Q(n,m), Q(

    n+m) e Q(

    nm).

    Exercicio 21.- Achar o grau da extensao Q(

    1 +

    3)|Q.

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