Autor Tema: Homomorfismos de $$\mathbb{Q}$$ en un anillo $$A$$.

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08 Noviembre, 2021, 08:38 pm
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Eren

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$$\def\Q{\mathbb{Q}}\def\Z{\mathbb{Z}}$$El problema III.1.18 del libro Algebra de Hungerford dice lo siguiente:

    Sea $$\Q$$ el cuerpo de los números racionales y $$R$$ un anillo cualquiera. Si $$f,g:\Q\rightarrow R$$ son homomorfismos de anillos tales que $$f|_\Z = g|_\Z$$, entonces $$f = g$$. [Sugerencia: demostrar que para $$n\in\Z\ (n\neq 0)$$, $$f(1/n)g(n) = g(1)$$ y por lo tanto $$f(1/n) = g(1/n)$$].

Demostrar lo que se indica en la sugerencia es muy fácil: puesto que $$f(n) = g(n)$$ para todo entero $$n$$, tenemos que, cuando $$n\neq 0$$,

$$  f\left( \frac{1}{n} \right)g(n) = f\left(\frac{1}{n}\right)f(n) = f\left(\frac{n}{n}\right) = f(1) = g(1). $$

Sin embargo, encuentro problemas para ver por qué, en consecuencia, debemos tener $$f(1/n) = g(1/n)$$, ya que no estamos asumiendo que $$R$$ es unitario ni que se trata de homomorfismos de anillos unitarios.

Actualización: Ya lo tengo:
Spoiler
Basta multiplicar $$  f\left( \frac{1}{n} \right)g(n) = g(1) $$ por $$g\left( \frac{1}{n} \right)$$ por la derecha. Jeje.
[cerrar]

08 Noviembre, 2021, 08:48 pm
Respuesta #1

Eren

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Ignorando la sugerencia, procedí a demostrar que $$f(1/n) = g(1/n)$$ de la manera siguiente:

\begin{align*}
        f\left( \frac{1}{n} \right) & = f\left( \frac{1}{n} \right)f(1)                          && (1) \\
                                    & = f\left( \frac{1}{n} \right)g(1)                          && (2)\\
                                    & = f\left( \frac{1}{n} \right)g\left( \frac{n}{n} \right)   && (3) \\
                                    & = f\left( \frac{1}{n} \right)g(n)\cdot g\left(\frac{1}{n}\right) && (4) \\
                                    & = f\left( \frac{1}{n} \right)f(n)\cdot g\left(\frac{1}{n}\right) && (5)\\
                                    & = f\left( 1 \right)g\left( \frac{1}{n} \right)             && (6)\\
                                    & = g\left( 1 \right)g\left( \frac{1}{n} \right)             && (7)\\
                                    & = g\left( \frac{1}{n} \right) && (8)
    \end{align*}
Este cálculo puede acortarse usando la igualdad que se pide demostrar en la sugerencia, $$f(1/n)g(n) = g(1)$$, que nos permitiría pasar de la igualdad (4) a la (7) de forma directa. ¿Sería algo como esto lo que el autor del ejercicio tenía en mente con la sugerencia? ¿O hay un cálculo más directo con el que no estoy dando?

09 Noviembre, 2021, 09:18 am
Respuesta #2

Luis Fuentes

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Hola

 Yo lo veo bien; y es un camino suficientemente rápido y parecido a lo que sugiere al autor, como para andar analizando si era exactamente eso con puntos y comas lo que tenía él en la cabeza. Seguro que esencialmente es lo mismo.

Saludos.

09 Noviembre, 2021, 05:03 pm
Respuesta #3

Eren

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Hola

 Yo lo veo bien; y es un camino suficientemente rápido y parecido a lo que sugiere al autor, como para andar analizando si era exactamente eso con puntos y comas lo que tenía él en la cabeza. Seguro que esencialmente es lo mismo.

Saludos.

Gracias Luis.

Saludos.