Autor Tema: Ideal maximal

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08 Julio, 2024, 04:15 pm
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clopez

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Buenos días con todos. Me podrían ayudar con este problema: Sea \( C([0,1])=\left\{{f:[0,1]\rightarrow{}\mathbb{R}/f\textrm{ es continua}}\right\} \) el anillo de todas las funciones continuas reales sobre el intervalo cerrado [0,1]. Si \( M \) es un ideal maximal de \( C([0,1]) \) probar que existe un número real \( \beta \), \( 0\leq{}\beta\leq{1} \), tal que \( M=M_{\beta}=\left\{{f(x)\in{[0,1]}/f(\beta)=0}\right\} \).

08 Julio, 2024, 04:37 pm
Respuesta #1

Masacroso

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No sé de momento la respuesta, pero yo intentaría a ver lo siguiente: si \( M \) no cumple esa condición dada entonces existe un \( g\in C[0,1]/M \) que no tiene inverso multiplicativo (dicho de otro modo, que \( C[0,1]/M \) no es un cuerpo).

08 Julio, 2024, 04:47 pm
Respuesta #2

geómetracat

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Es un problema más topológico que algebraico.

La idea es la siguiente: si \( M \) es un ideal que no está contenido en ninguno de los \( M_\beta \) puedes considerar para cada \( \beta \in [0,1] \) una función \( f_\beta \in M \) que cumple que \( f_\beta(\beta)>0 \) y \( f_\beta(x)\geq 0 \) para todo \( x \in [0,1] \). Esto lo puedes conseguir tomando una función \( g \in M \) que cumple \( g(\beta)\neq 0 \) y multiplicando por una función continua adecuada. El producto está en \( M \) por ser un ideal. Por continuidad, existirá un entorno \( U_\beta \) de \( \beta \) tal que \( f_\beta(x)>0 \) para todo \( x\in U_\beta \). Ahora el conjunto de todos los \( U_\beta \) es un recubrimiento abierto de \( [0,1] \). Por compacidad, existe un subrecubrimiento finito... A ver si puedes concluir a partir de ahí que en este caso \( M=C([0,1]) \) y por tanto \( M \) no es maximal.

Por este argumento entonces todo ideal que no sea \( C([0,1]) \) está contenido en alguno de los \( M_\beta \), y sólo queda ver que los \( M_\beta \) son maximales. La manera más fácil es considerar el morfismo evaluación en \( \beta \), \( \Phi_\beta:C([0,1]) \to \Bbb R \) definido por \( \Phi_\beta(f):=f(\beta) \), y aplicar el primer teorema de isomorfismo.

Añadido: he añadido un poco de detalle extra.
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

09 Julio, 2024, 01:19 am
Respuesta #3

clopez

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Muchas gracias. La pregunta es de un examen de Estructuras Algebraicas.