1 verschieden von 0 (Ring)

Aufrufe: 500     Aktiv: 31.01.2021 um 18:33

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Habe leide dazu nichts finden können im Internet. Wenn ein Ring nur 1 Element hat, dann ist das 1-Element, gleichzeitig das 0-Element (das Ringelement hat kein Inverses). Wie ist das zu verstehen, z.B. Bilde ich einen Ring mit der Zahl 2, R = {2} (lt. Vorlesung, hat also nur ein Element), wie kann das 1-Element (das neutrale, multiplikative Element) nunmehr das gleiche sein, wie das 0 Element? (2 * 0 = 0, 2 * 1 = 2) mit 0 würde ich die Menge verlassen, das heißt es existiert kein 0-Element? (Thema wurde zum Übergang von Ringe und Körper besprochen, ein Körper sei eben dann so definiert, dass das Einselement verschieden von 0 sein müsse - aber was bedeutet das überhaupt?)

Verstehe leider den Sinn davon überhaupt nicht - würde mich über hilfreiche Antworten (bitte nicht zu formal gehalten) freuen, danke :)
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Wenn du einen Ring bilden willst, der nur das Element \(2\) enthält, dann funktioniert das nicht mit den üblichen Definitionen von Addition und Multiplikation in den ganzen Zahlen. Insbesondere muss die Summe und das Produkt von zwei Ringelementen wieder ein Ringelement sein. Wir können also definieren \(2\oplus 2=2\) und \(2\otimes 2=2\), dann ist \((\{2\},\oplus,\otimes)\) ein Ring. (man kann leicht nachprüfen, dass alle Axiome gelten, da ja sowieso überall \(2\) herauskommt.) Normalerweise schreibt man eher \(0\) statt \(2\), aber es ist auch mit einer \(2\) nicht falsch. Wie du siehst, ist \(2\) sowohl das neutrale Element der Addition als auch das neutrale Element der Multiplikation, denn für alle Ringelemente ändert sich trivialerweise nichts, wenn man mit \(2\) multipliziert. Dieser Ring wird auch als der Nullring bezeichnet. Es ist kein sonderlich spannender Ring, aber es ist manchmal ganz gut, ihn zu haben. Der Nullring ist der terminierende Ring in der Kategorie der Ringe. Wenn man Quotienten bildet, dann ist für einen beliebigen Ring \(R/R\cong\{0\}\), wenn man den Nullring nicht als Ring anerkennen würde, weil man z.B. in der Definition eines Ringes \(0\neq1\) fordert, dann wäre der Quotient zweier Ringe nicht immer ein Ring, was unpraktisch wäre. Wie gesagt, an sich ist der Ring total langweilig, aber es ist manchmal praktisch, dass es ihn gibt, wenn man mit anderen Ringen arbeitet.
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Danke :) Also theoretisch könnte ich mir aus beliebigen Elementen einen Ring bauen, solange die Ringaxiome eingehalten werden (HG multiplikativ, Abelsch additiv) z.B. aus {x,y,z,a,b} = R, die jeweils gewählten Operationen kann ich selbst definieren, solange die Rechnung den Axiomen entspricht und vor allem assoziativ ist x Operation1 b = test (wäre unzulässig, weil test nicht innerhalb dieses Rings ist) also müsste beispielsweise (x Operation1 b = a sein als Beispiel?, um von Abgeschlossenheit sprechen zu können?) Da du explizit mit 2 einen Ring bauen möchtest, aber sicher weißt, dass die normalen Rechenregeln nicht gelten nimmst du das was du hast und setzt das additive Inverse = multiplikativen Inversen? Und somit 0 = 1
Also grundsätzlich
1, Menge festlegen
2. Prüfen der Menge auf Ringaxiome
3. Festlegen der Operationen (entsprechend den Axiomen)

Dazu noch kurz allgemein gilt ja a * b = c * b (dann wäre * b^(-1))=> a = c (wenn der Ring aus 2 besteht, dann wäre jede definierte Operation ja sowieso 2 also würde ja quasi das Inverse existieren 2 * 2 = 2 * 2 (* multiplikative Inverse 2 )=> ((2(b) * 2(b^(-1)) * 2 = (2(b) * 2(b^(-1)) * 2 und somit a = c (2 = 2 ) oder ? (das sei lt. Vorlesung nicht möglich)

Sobald |R| >= 2 ist gilt, dass 0 != 1 => (Ringaxiome müssen gelten) 0 * a = 0 * b (wenn 1 = 0, dann könnte man (0^(-1)*0^(1))=1 setzen (also das additive Inverse gleich dem multiplikativen Inversen, das wäre jedoch ein Widerspruch, da 0 / 0 nicht möglich ist)

Danke für deine Geduld und Hilfe :)
  ─   infomarvin 31.01.2021 um 18:06

Ja, man kann auf so ziemlich jeder Menge eine Ringstruktur definieren. Für endliche Mengen geht das auf jeden Fall, da \(\mathbb Z/n\mathbb Z\) ein Ring ist. Man muss allerdings zuerst die Operationen definieren, bevor man die Ringaxiome überprüfen kann.

In Ringen gilt nicht allgemein \(ab=cb\Rightarrow a=c\). Betrachte z.B. \(\mathbb Z/4\mathbb Z\) und \(0\cdot 2=0=2\cdot 2\not\Rightarrow 0=2\), die Implikation folgt nur, falls \(b\) invertierbar ist. Sobald der Ring mehr als ein Element enthält, ist auch immer \(0\neq 1\), das ist korrekt.
Im Nullring von Inversen zu sprechen, ist sehr komisch, aber es wäre nicht falsch, \(0^{-1}=0\) zu schreiben im Nullring, denn ihr Produkt ist das neutrale Element der Multiplikation. Mach dir aber über den Nullring nicht zu viele Gedanken. Du kannst dir merken, dass es diesen Ring gibt, aber du wirst ihn höchstwahrscheinlich nie brauchen.
  ─   stal 31.01.2021 um 18:17

und sobald ich einen Ring habe, dessen Elementmenge >= 2 ist z.B. {A, B} (isomorph zu anderen Zahlen, muss zwangsläufig eines davon dass multiplikative und eines davon das additive Inverse sein, sodass gilt 0 != 1 ? Man könnte ja dann auch einen Ring mit {2,3} bilden und hätte dennoch trotzdem weder das additive, noch multiplikative Inverse in dieser Menge?   ─   infomarvin 31.01.2021 um 18:19

Ok kenn mich jetzt aus :) Falls es ein Nullring wäre, gilt 1 = 0 , dann gilt (lt. Vorlesung) dass es nicht möglich ist zu invertieren, sobald ich einen Ring haben, dessen Elementmenge >= 2 ist kann ich theoretisch invertieren, sofern das Element grundsätzlich invertierbar ist (z.B. dann Z / Primzahl, sofern ggT(RK, Primzahl = 1)) , Grundvoraussetzung für einen Körper (weiterführend) ist jedoch, dass gilt 1 != 0, und somit die Menge zumindest 2 Elemente besitzen muss Danke :))   ─   infomarvin 31.01.2021 um 18:32

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