Definition eines Rings
Nachdem wir verstanden haben, warum wir Ringe betrachten, kommen wir nun zur präzisen Definition. Ein Ring formalisiert die Rechenregeln, die wir von den ganzen Zahlen kennen.
Die Definition mag auf den ersten Blick umfangreich erscheinen, aber sie fasst nur die Eigenschaften zusammen, die wir intuitiv vom Rechnen mit ganzen Zahlen erwarten.
Ring
Eine Menge mit zwei Verknüpfungen (Addition) und (Multiplikation) heißt ein Ring, wenn gilt:
Axiom 1: ist eine abelsche Gruppe:
- Assoziativität:
- Neutrales Element :
- Additive Inverse: Zu jedem gibt es mit
- Kommutativität:
Axiom 2: Die Multiplikation ist assoziativ:
Axiom 3: Es existiert ein Einselement mit:
für alle
Axiom 4: Distributivgesetze:
Kommutativer Ring
Ein Ring heißt kommutativ, wenn zusätzlich gilt:
für alle
Beispiele: , , , ,
Gegenbeispiel: Der Ring der -Matrizen (für )
Teilring
Eine Teilmenge heißt Teilring, wenn:
1.
2. und für alle
3. für alle
Beispiel:
Axiome prüfen:
Axiome prüfen:
mit üblicher Addition und Multiplikation ist ein kommutativer Ring:
- abelsche Gruppe: neutral, invers ✓
- Multiplikation assoziativ: ✓
- Einselement: ✓
- Distributiv: ✓
- Kommutativ: ✓
Konventionen:
- Punkt vor Strich:
- Malpunkt weglassen: statt
Zusammenfassung
Ring = abelsche Gruppe + assoziative Multiplikation + Distributivgesetz
Kommutativität der Multiplikation ist optional
Teilring: abgeschlossen unter , , Negation und enthält
Übungen
Welche Eigenschaft ist NICHT Teil der Ring-Definition?