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Download Estruturas Algebricas II - · PDF fileUNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Cidade Universitária Prof. “José Aloísio de Campos” Av. Marechal Rondon, s/n - Jardim Rosa Elze CEP 49100-000

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  • So Cristvo/SE2009

    Kalasas Vasconcelos de Araujo

    Estruturas Algbricas II

  • Hermeson Alves de Menezes

    Elaborao de ContedoKalasas Vasconcelos de Araujo

    -- So Cristvo: Universidade Federal de Sergipe, CESAD, 2009. 1. Matemtica. 2. lgebra. I. Ttulo.

    CDU 512

    Copyright 2009, Universidade Federal de Sergipe / CESAD.Nenhuma parte deste material poder ser reproduzida, transmitida e gravada por qualquer meio eletrnico, mecnico, por fotocpia e outros, sem a prvia autorizao por escrito da UFS.

    FICHA CATALOGRFICA PRODUZIDA PELA BIBLIOTECA CENTRALUNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

    Estruturas Algbricas II

    Capa

    A663e Araujo, Kalasas Vasconcelos de. Estruturas Algbricas II / Kalasas Vasconcelos de Araujo.

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPECidade Universitria Prof. Jos Alosio de Campos

    Av. Marechal Rondon, s/n - Jardim Rosa ElzeCEP 49100-000 - So Cristvo - SE

    Fone(79) 2105 - 6600 - Fax(79) 2105- 6474

    Presidente da RepblicaLuiz Incio Lula da Silva

    Ministro da EducaoFernando Haddad

    Secretrio de Educao a DistnciaCarlos Eduardo Bielschowsky

    ReitorJosu Modesto dos Passos Subrinho

    Vice-ReitorAngelo Roberto Antoniolli

    Chefe de GabineteEdnalva Freire Caetano

    Coordenador Geral da UAB/UFSDiretor do CESAD

    Antnio Ponciano Bezerra

    Vice-coordenador da UAB/UFSVice-diretor do CESADFbio Alves dos Santos

    NCLEO DE MATERIAL DIDTICO

    Hermeson Menezes (Coordenador)Edvar Freire CaetanoIsabela Pinheiro EwertonLucas Barros Oliveira

    Diretoria PedaggicaClotildes Farias (Diretora)Hrica dos Santos MotaIara Macedo ReisDaniela Souza SantosJanaina de Oliveira Freitas

    Diretoria Administrativa e Financeira Edlzio Alves Costa Jnior (Diretor)Sylvia Helena de Almeida SoaresValter Siqueira Alves

    Coordenao de CursosDjalma Andrade (Coordenadora)

    Ncleo de Formao ContinuadaRosemeire Marcedo Costa (Coordenadora)

    Ncleo de AvaliaoGuilhermina Ramos (Coordenadora)Carlos Alberto VasconcelosElizabete SantosMarialves Silva de Souza

    Ncleo de Servios Grfi cos e Audiovisuais Giselda Barros

    Ncleo de Tecnologia da InformaoJoo Eduardo Batista de Deus AnselmoMarcel da Conceio Souza

    Assessoria de ComunicaoGuilherme Borba Gouy

    Neverton Correia da SilvaNycolas Menezes MeloTadeu Santana Tartum

    Coordenadores de CursoDenis Menezes (Letras Portugus)Eduardo Farias (Administrao)Haroldo Dorea (Qumica)Hassan Sherafat (Matemtica)Hlio Mario Arajo (Geografi a)Lourival Santana (Histria)Marcelo Macedo (Fsica)Silmara Pantaleo (Cincias Biolgicas)

    Coordenadores de TutoriaEdvan dos Santos Sousa (Fsica)Geraldo Ferreira Souza Jnior (Matemtica)Janana Couvo T. M. de Aguiar (Administrao)Priscilla da Silva Ges (Histria)Rafael de Jesus Santana (Qumica)Ronilse Pereira de Aquino Torres (Geografi a)Trcia C. P. de Santana (Cincias Biolgicas)Vanessa Santos Ges (Letras Portugus)

  • Sumrio

    Aula 1: Polinmios 15

    1.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

    1.2 Polinmios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    1.3 A estrutura algbrica dos polinmios e o significado

    da expresso anxn + . . . a1x + a0 . . . . . . . . . . 18

    1.4 Termos e Monmios . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

    1.5 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 31

    Aula 2: Algoritmo da diviso em k[x] 33

    2.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

    2.2 O Algoritmo da diviso em k[x] . . . . . . . . . . . 34

    2.3 O teorema do resto e do fator . . . . . . . . . . . . . 37

    2.4 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 41

  • Aula 3: Teoria da divisibilidade Em k[x] 43

    3.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

    3.2 Glossrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

    3.3 Ideais em k[x] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

    3.4 MDC em k[x] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

    3.5 MDC DIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523.6 Irredutveis e Fatorao nica em k[x] . . . . . . . . 53

    3.7 Irredutibilidade versus razes de funes polinomiais 55

    3.8 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 59

    Aula 4: Irredutibilidade em Q[x] 61

    4.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

    4.2 Teste da raiz racional . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

    4.3 O contedo de um polinmio . . . . . . . . . . . . . 63

    4.4 Lema de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

    4.5 Irredutibilidade em Q[x] irredutibilidade em Z[x] . 664.6 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 69

    Aula 5: Critrios de irredutibilidade

    Em Z[x] 71

    5.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

    5.2 Critrio de Eisenstein . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

    5.3 Critrio Zp[x] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

  • 5.4 Critrio f(x + c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

    5.5 O polinmio ciclotmico p(x), p primo . . . . . . . 77

    5.6 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 81

    Aula 6: Anis quocientes k[x]/I 83

    6.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

    6.2 Exemplos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

    6.3 O anel quociente k[x]/I . . . . . . . . . . . . . . . . 85

    6.4 A estrutura de k[x]/(p(x)) quando p(x) irredutvel . 89

    6.5 Adjuno de razes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

    6.6 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 95

    Aula 7: Extenses de Corpos 97

    7.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

    7.2 Glossrio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

    7.3 Exemplos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

    7.4 Fatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

    7.5 Exerccios Resolvidos . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

    7.6 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 118

  • Aula 8: Extenso de um

    Isomorfismo 119

    8.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

    8.2 m,F (x) = m,F (x) F () = F () . . . . . . . . 1218.3 Extenso de isomorfismos para extenses simples . 122

    8.4 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 127

    Aula 9: Extenses algbricas 129

    9.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

    9.2 Finita algbrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1319.3 Finitamente gerada algbrica ? . . . . . . . . . . 1319.4 Finita finitamente gerada e algbrica . . . . . . . 1329.5 Transitividade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

    9.6 O corpo dos elementos algbricos . . . . . . . . . . 133

    9.7 Algbrica Finita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1349.8 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 137

    Aula 10: Corpo de razes 139

    10.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

    10.2 Exemplos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

    10.3 Existncia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

    10.4 Unicidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

    10.5 Corpo de razes finita e normal . . . . . . . . . . 145

  • 10.6 Concluso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

    RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

    PRXIMA AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

    ATIVIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

    LEITURA COMPLEMENTAR . . . . . . . . . . . 150

    Aula 11: Separabilidade 151

    11.1 Introduo . . . . . . . . . . . . . . . .