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Körper I ZURÜCK |
Ein Beispiel: Der Körper der rationalen Zahlen |
Die Menge der rationalen Zahlen Die Menge der rationalen Zahlen haben wir schon kennengelernt. Es ist die Menge aller ganzen Zahlen vereinigt mit der Menge der endlichen Bruchzahlen. Aus der Definition des Körpers wissen wir aber, daß zu einem Körper mehr gehört: Neben der Menge müssen zwei Verknüpfungen definiert sein und es müssen einige Gesetze gelten. Auf dieser Seite zeigen wir, das es zwei solche Verknüpfungen gibt, die aus der Menge der reellen Zahlen den Körper der reellen Zahlen machen. Der Körper der rationalen Zahlen Um aus der Menge der rationalen Zahlen den Körper der rationalen Zahlen zu machen, müssen wir 2 Verknüpfungen finden, die bezüglich der Menge der rationalen Zahlen abgeschlossen sind, und die alle in der Definition angesprochenen Gesetze erfüllen. Es sind dies die beiden Verknüpfungen "+" und "·" , also die Addition und die Multiplikation. Um dies zu überprüfen, müssen wir überprüfen ob die beiden Verknüpfungen "+" und "·" alle Gesetze erfüllen: Zuerst überlegen wir, ob die beiden Verknüpfungen bezüglich der Menge der rationalen Zahlen abgeschlossen sind. Dies ist der Fall, den sowohl die Addition als auch die Multiplikation zweier rationaler Zahlen ergibt wieder eine rationale Zahl. Nun überprüfen wir ob die Gesetze gültig sind. Beispielsweise gilt: 1.Assoziativgesetz: 3+(5+2)=(3+5)+2 3·(5·2)=(3·5)·2 2.Existenz neutraler Elemente: 3+0 = 3 3·1 = 3 3.Existenz inverser Elemente: 3+(-3) = 0 3·(1/3) = 1 4.Kommutativgesetz: 3+5 = 5+3 3·5 = 5·3 Wir sehen: Assoziativ- und Kommutativgesetz gelten. Das neutrale Element der Addition ist die 0, das neutrale Element der Multiplikation ist die 1. Das inverse Element der Addition ist das jeweils das Element mit gegenteiligen Vorzeichen, das inverse Element der Multiplikation ist der jeweilige Kehrwert. Als drittes und letztes müssen wir noch überprüfen, ob in Ausdrücken in denen beide Verknüpfungen vorkommen die beiden Distributivgesetze gelten: 1.Distributivgesetz: 3·(5+2) = 3·5+3·2 2.Distributivgesetz: (5+2)·3 = 5·3+2·3 Wie wir sehen ergibt die Menge Q der rationalen Zahlen zusammen mit den Verknüpfungen + und · einen Körper. Man schreibt diesen Körper auch kurz: (Q,+,·) |