Algebra 2 - anno 2012-13

Esercizi 3 (21/3/2013)

  1. Sia \(\zeta= (-1 + \sqrt{3} i)/2\). Mostrare che \(\mathbb{Q}[\zeta]\) è un campo di spezzamento di \(X^4 + X^2 + 1\) su \(\mathbb{Q}\).
  2. Per ognuno dei polinomi \(X^4 -3X +2\), \(X^4 +3X +2\) e \(X^4 -3\) trovare un campo di spezzamento \(K\) su \(\mathbb{Q}\), calcolare \([K : \mathbb{Q}]\) e trovare \(\alpha \in K\) tale che \(K = \mathbb{Q}[\alpha]\).
  3. Sia \(K\) un campo di spezzamento su \(\mathbb{Q}\) di \(P(X)=X^4-7\). Calcolare il grado di \(K\) su \(\mathbb{Q}\) e trovare tutti i campi intermedi tra \(\mathbb{Q}\) e \(K\).
  4. Trovare un campo di spezzamento per \(X^3 - 5\) su \(\mathbb{F}_7\), \(\mathbb{F}_{11}\), \(\mathbb{F}_{13}\).
  5. Sia \(K\) un campo.
    1. Sia \(L\) una estensione normale finita di \(K\). Sia \(P\) un polinomio irriducibile in \(K[X]\), e siano \(Q\) e \(R\) due fattori monici irriducibili di \(P\) in \(L[X]\). Mostrare che esiste un automorfismo \(\varphi\) di \(L\) su \(K\) tale che \(\varphi(Q)=R\).
    2. Mostrare con un controesempio che questa conclusione può non essere vera se \(L\) non è normale su \(K\).
  6. Mostrare con un esempio che, se \(L\) è una estensione normale di \(K\) e \(F\) una estensione normale di \(L\), non è necessariamente vero che \(F\) è una estensione normale di \(K\).
  7. Sia \(K\) un campo.
    1. Sia \(L\) una estensione algebrica di \(K\). Mostrare che tra le estensioni normali di \(K\) contenute in \(L\) ne esiste una massima.
    2. Trovare la massima estensione normale di \(\mathbb{Q}\) in \(\mathbb{Q}[\sqrt[4]{7}]\).