Normalização de Noether

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Preliminares Normaliza¸c˜ ao de Noether Normaliza¸c˜ ao de Noether Hugo Santos Nunes Universidade Federal de Alagoas - UFAL Apresenta¸ ao Hugo Nunes UFAL Normaliza¸c˜ ao de Noether

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Preliminares Normalizacao de Noether

Normalizacao de Noether

Hugo Santos Nunes

Universidade Federal de Alagoas - UFAL

Apresentacao

Hugo Nunes UFAL

Normalizacao de Noether

Preliminares Normalizacao de Noether

Definicoes importantes

Definicoes Importantes

Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

Hugo Nunes UFAL

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Definicoes importantes

Definicoes Importantes

Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

a(bx) = (ab)x

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Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

(a + b)x = ax + bx

a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

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Primeiramente vamos falar um pouco sobre Modulo sobre um anel e ElementosInteiros.

Modulo sobre um anel

Seja M um conjunto e A um anel comutativo com unidade. Assim, (M,A) e ummodulo se dado x , y , z ∈ M, (M,+) e um grupo abeliano.

x + y ∈ M

x + (y + z) = (x + y) + z

x + y = y + x

∃0 ∈ M, x + 0 = x

∀x ∃ − x | x + (−x) = 0

Em M temos uma nocao de multiplicacao por elementos de A. Assim ∀a, b ∈ A,∀x , y ∈ M:

ax ∈ M

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a(x + y) = ax + ay

1A · x = x

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Definicoes Importantes

Definicoes Importantes

Exemplo:

1 K [x1, · · · , xn]

2 A[x1, · · · , xn]

3 Todo espaco vetorial para um modulo

Desta forma, M e um modulo sobre A ou A-modulo. Dizemos que M e finitamentegerado sobre A se ∃x1, · · · , xn ∈ M com ∀y ∈ M

y = a1x1 + · · ·+ anxn

Elementos Inteiros

Sejam R ⊆ S (R subanel de S) dois aneis. Um elemento a ∈ S e dito inteiro sobre Rse existe um polinomio monico nao-nulo p(x) ∈ R[X ] tal que p(a) = 0. Dizemos queS e inteiro sobre R se todo elemento de S for inteiro sobre R.

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Exemplo:

1 K [x1, · · · , xn]

2 A[x1, · · · , xn]

3 Todo espaco vetorial para um modulo

Desta forma, M e um modulo sobre A ou A-modulo. Dizemos que M e finitamentegerado sobre A se ∃x1, · · · , xn ∈ M com ∀y ∈ M

y = a1x1 + · · ·+ anxn

Elementos Inteiros

Sejam R ⊆ S (R subanel de S) dois aneis. Um elemento a ∈ S e dito inteiro sobre Rse existe um polinomio monico nao-nulo p(x) ∈ R[X ] tal que p(a) = 0. Dizemos queS e inteiro sobre R se todo elemento de S for inteiro sobre R.

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Exemplo:

1 K [x1, · · · , xn]

2 A[x1, · · · , xn]

3 Todo espaco vetorial para um modulo

Desta forma, M e um modulo sobre A ou A-modulo. Dizemos que M e finitamentegerado sobre A se ∃x1, · · · , xn ∈ M com ∀y ∈ M

y = a1x1 + · · ·+ anxn

Elementos Inteiros

Sejam R ⊆ S (R subanel de S) dois aneis. Um elemento a ∈ S e dito inteiro sobre Rse existe um polinomio monico nao-nulo p(x) ∈ R[X ] tal que p(a) = 0. Dizemos queS e inteiro sobre R se todo elemento de S for inteiro sobre R.

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Exemplo:

1 K [x1, · · · , xn]

2 A[x1, · · · , xn]

3 Todo espaco vetorial para um modulo

Desta forma, M e um modulo sobre A ou A-modulo.

Dizemos que M e finitamentegerado sobre A se ∃x1, · · · , xn ∈ M com ∀y ∈ M

y = a1x1 + · · ·+ anxn

Elementos Inteiros

Sejam R ⊆ S (R subanel de S) dois aneis. Um elemento a ∈ S e dito inteiro sobre Rse existe um polinomio monico nao-nulo p(x) ∈ R[X ] tal que p(a) = 0. Dizemos queS e inteiro sobre R se todo elemento de S for inteiro sobre R.

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Exemplo:

1 K [x1, · · · , xn]

2 A[x1, · · · , xn]

3 Todo espaco vetorial para um modulo

Desta forma, M e um modulo sobre A ou A-modulo. Dizemos que M e finitamentegerado sobre A se ∃x1, · · · , xn ∈ M com ∀y ∈ M

y = a1x1 + · · ·+ anxn

Elementos Inteiros

Sejam R ⊆ S (R subanel de S) dois aneis. Um elemento a ∈ S e dito inteiro sobre Rse existe um polinomio monico nao-nulo p(x) ∈ R[X ] tal que p(a) = 0. Dizemos queS e inteiro sobre R se todo elemento de S for inteiro sobre R.

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Exemplo:

1 K [x1, · · · , xn]

2 A[x1, · · · , xn]

3 Todo espaco vetorial para um modulo

Desta forma, M e um modulo sobre A ou A-modulo. Dizemos que M e finitamentegerado sobre A se ∃x1, · · · , xn ∈ M com ∀y ∈ M

y = a1x1 + · · ·+ anxn

Elementos Inteiros

Sejam R ⊆ S (R subanel de S) dois aneis.

Um elemento a ∈ S e dito inteiro sobre Rse existe um polinomio monico nao-nulo p(x) ∈ R[X ] tal que p(a) = 0. Dizemos queS e inteiro sobre R se todo elemento de S for inteiro sobre R.

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1 K [x1, · · · , xn]

2 A[x1, · · · , xn]

3 Todo espaco vetorial para um modulo

Desta forma, M e um modulo sobre A ou A-modulo. Dizemos que M e finitamentegerado sobre A se ∃x1, · · · , xn ∈ M com ∀y ∈ M

y = a1x1 + · · ·+ anxn

Elementos Inteiros

Sejam R ⊆ S (R subanel de S) dois aneis. Um elemento a ∈ S e dito inteiro sobre Rse existe um polinomio monico nao-nulo p(x) ∈ R[X ] tal que p(a) = 0.

Dizemos queS e inteiro sobre R se todo elemento de S for inteiro sobre R.

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Exemplo:

1 K [x1, · · · , xn]

2 A[x1, · · · , xn]

3 Todo espaco vetorial para um modulo

Desta forma, M e um modulo sobre A ou A-modulo. Dizemos que M e finitamentegerado sobre A se ∃x1, · · · , xn ∈ M com ∀y ∈ M

y = a1x1 + · · ·+ anxn

Elementos Inteiros

Sejam R ⊆ S (R subanel de S) dois aneis. Um elemento a ∈ S e dito inteiro sobre Rse existe um polinomio monico nao-nulo p(x) ∈ R[X ] tal que p(a) = 0. Dizemos queS e inteiro sobre R se todo elemento de S for inteiro sobre R.

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Definicoes Importantes

Definicoes Importantes

O grau de transcendencia de uma extensao de corpo L|K e uma certa medidabastante grosseira do tamanho da extensao. Especificamente, ele define a maiorcardinalidade de um subconjunto algebricamente independente de L sobre K .

Dizemos que x1, · · · , xn ∈ L sao algebricamente dependentes se existir umpolinomio nao constante tal que f (x1, · · · , xn) = 0.

Se x1, · · · , xn sao algebricamente independentes, o subanel k[x1, · · · , xn] queeles geram sobre k e isomorfo ao anel de polinomios em n variaveis.

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O grau de transcendencia de uma extensao de corpo L|K e uma certa medidabastante grosseira do tamanho da extensao. Especificamente, ele define a maiorcardinalidade de um subconjunto algebricamente independente de L sobre K .

Dizemos que x1, · · · , xn ∈ L sao algebricamente dependentes se existir umpolinomio nao constante tal que f (x1, · · · , xn) = 0.

Se x1, · · · , xn sao algebricamente independentes, o subanel k[x1, · · · , xn] queeles geram sobre k e isomorfo ao anel de polinomios em n variaveis.

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O grau de transcendencia de uma extensao de corpo L|K e uma certa medidabastante grosseira do tamanho da extensao. Especificamente, ele define a maiorcardinalidade de um subconjunto algebricamente independente de L sobre K .

Dizemos que x1, · · · , xn ∈ L sao algebricamente dependentes se existir umpolinomio nao constante tal que f (x1, · · · , xn) = 0.

Se x1, · · · , xn sao algebricamente independentes, o subanel k[x1, · · · , xn] queeles geram sobre k e isomorfo ao anel de polinomios em n variaveis.

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Normalizacao de Noether:

Seja R um domınio de integridade, finitamente gerado sobre um corpo k.

Se R temum grau de transcendencia n sobre k, entao existe elementos x1, · · · , xn ∈ R,algebricamente independentes sobre k, tais que R e integralmente independente nosubanel k[x1, · · · , xn] gerada pelos x ′s.

R e um domınio finitamente gerado sobre K e o grau de transcendencia de R sobre Ke n. Existem x1, · · · xn ∈ R algebricamente independentes sobre K tal queR|K [x1, · · · , xn] e inteira.

OBS: K [Y1, · · · ,Ym]ψ−→ K [x1, · · · , xn], Kerψ = 0. Temos que K [x1, · · · , xn] e

isomorfo a um anel de polinomios em n variaveis.

Prova: ∃m y1, · · · , ym ∈ R que geram R sobre K . Tome o homomorfismo:

K [y1, · · · , yn]ψ−→ R

y1 7−→ yi

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Seja R um domınio de integridade, finitamente gerado sobre um corpo k. Se R temum grau de transcendencia n sobre k, entao existe elementos x1, · · · , xn ∈ R,algebricamente independentes sobre k, tais que R e integralmente independente nosubanel k[x1, · · · , xn] gerada pelos x ′s.

R e um domınio finitamente gerado sobre K e o grau de transcendencia de R sobre Ke n. Existem x1, · · · xn ∈ R algebricamente independentes sobre K tal queR|K [x1, · · · , xn] e inteira.

OBS: K [Y1, · · · ,Ym]ψ−→ K [x1, · · · , xn], Kerψ = 0. Temos que K [x1, · · · , xn] e

isomorfo a um anel de polinomios em n variaveis.

Prova: ∃m y1, · · · , ym ∈ R que geram R sobre K . Tome o homomorfismo:

K [y1, · · · , yn]ψ−→ R

y1 7−→ yi

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Seja R um domınio de integridade, finitamente gerado sobre um corpo k. Se R temum grau de transcendencia n sobre k, entao existe elementos x1, · · · , xn ∈ R,algebricamente independentes sobre k, tais que R e integralmente independente nosubanel k[x1, · · · , xn] gerada pelos x ′s.

R e um domınio finitamente gerado sobre K e o grau de transcendencia de R sobre Ke n. Existem x1, · · · xn ∈ R algebricamente independentes sobre K tal queR|K [x1, · · · , xn] e inteira.

OBS: K [Y1, · · · ,Ym]ψ−→ K [x1, · · · , xn], Kerψ = 0. Temos que K [x1, · · · , xn] e

isomorfo a um anel de polinomios em n variaveis.

Prova: ∃m y1, · · · , ym ∈ R que geram R sobre K . Tome o homomorfismo:

K [y1, · · · , yn]ψ−→ R

y1 7−→ yi

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Seja R um domınio de integridade, finitamente gerado sobre um corpo k. Se R temum grau de transcendencia n sobre k, entao existe elementos x1, · · · , xn ∈ R,algebricamente independentes sobre k, tais que R e integralmente independente nosubanel k[x1, · · · , xn] gerada pelos x ′s.

R e um domınio finitamente gerado sobre K e o grau de transcendencia de R sobre Ke n. Existem x1, · · · xn ∈ R algebricamente independentes sobre K tal queR|K [x1, · · · , xn] e inteira.

OBS: K [Y1, · · · ,Ym]ψ−→ K [x1, · · · , xn], Kerψ = 0. Temos que K [x1, · · · , xn] e

isomorfo a um anel de polinomios em n variaveis.

Prova: ∃m y1, · · · , ym ∈ R que geram R sobre K . Tome o homomorfismo:

K [y1, · · · , yn]ψ−→ R

y1 7−→ yi

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Seja R um domınio de integridade, finitamente gerado sobre um corpo k. Se R temum grau de transcendencia n sobre k, entao existe elementos x1, · · · , xn ∈ R,algebricamente independentes sobre k, tais que R e integralmente independente nosubanel k[x1, · · · , xn] gerada pelos x ′s.

R e um domınio finitamente gerado sobre K e o grau de transcendencia de R sobre Ke n. Existem x1, · · · xn ∈ R algebricamente independentes sobre K tal queR|K [x1, · · · , xn] e inteira.

OBS: K [Y1, · · · ,Ym]ψ−→ K [x1, · · · , xn], Kerψ = 0. Temos que K [x1, · · · , xn] e

isomorfo a um anel de polinomios em n variaveis.

Prova: ∃m y1, · · · , ym ∈ R que geram R sobre K .

Tome o homomorfismo:

K [y1, · · · , yn]ψ−→ R

y1 7−→ yi

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Seja R um domınio de integridade, finitamente gerado sobre um corpo k. Se R temum grau de transcendencia n sobre k, entao existe elementos x1, · · · , xn ∈ R,algebricamente independentes sobre k, tais que R e integralmente independente nosubanel k[x1, · · · , xn] gerada pelos x ′s.

R e um domınio finitamente gerado sobre K e o grau de transcendencia de R sobre Ke n. Existem x1, · · · xn ∈ R algebricamente independentes sobre K tal queR|K [x1, · · · , xn] e inteira.

OBS: K [Y1, · · · ,Ym]ψ−→ K [x1, · · · , xn], Kerψ = 0. Temos que K [x1, · · · , xn] e

isomorfo a um anel de polinomios em n variaveis.

Prova: ∃m y1, · · · , ym ∈ R que geram R sobre K . Tome o homomorfismo:

K [y1, · · · , yn]ψ−→ R

y1 7−→ yi

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo.

Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

Hugo Nunes UFAL

Normalizacao de Noether

Preliminares Normalizacao de Noether

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m.

Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n.

Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K .

Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Temos que ψ e sobrejetivo, logo ∃P = Kerψ ideal de K [y1, · · · , yn] tal que

R ∼=K [y1, · · · , yn]

P,

P ideal primo. Note que m ≥ n.

1o caso: m = n

Se m = n os Y ′i s em R devem ser algebricamente independentes, entao P = (0) e

assim, tome xi = Yi donde R = K [x1, · · · , xn]

2o caso: m > n

Segue por inducao em m. Basta mostra que existe um subanel S ⊆ R gerado porm − 1 elementos tal que R|S e inteiro, pois como R|S e inteira, S e gerado por m − 1elementos e o deg tr(S |K) = n. Logo, podemos aplicar a hıpotese de inducao emS |K . Assim, existem x1, · · · , xn ∈ S tal que S|K [x1, · · · , xn] inteiro.

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Prova: Como m > n, existe f ∈ K [Y1, · · · ,Ym] tal que f (y1, · · · , ym) = 0, ondeYi = yi .

Temos que R e gerado por y1, · · · , ym. Tome:

z2 = y2 − y r21

z3 = y3 − y r31

...

zm = ym − y rm1

Assim, ∃f 6= 0 tal que f (y1, · · · , ym) = 0, com

f =∑

aI ybII ,

onde aI ∈ K , yI = y1, · · · ym e bI = (b1, · · · , bm).

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Prova: Como m > n, existe f ∈ K [Y1, · · · ,Ym] tal que f (y1, · · · , ym) = 0, ondeYi = yi . Temos que R e gerado por y1, · · · , ym.

Tome:

z2 = y2 − y r21

z3 = y3 − y r31

...

zm = ym − y rm1

Assim, ∃f 6= 0 tal que f (y1, · · · , ym) = 0, com

f =∑

aI ybII ,

onde aI ∈ K , yI = y1, · · · ym e bI = (b1, · · · , bm).

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Prova: Como m > n, existe f ∈ K [Y1, · · · ,Ym] tal que f (y1, · · · , ym) = 0, ondeYi = yi . Temos que R e gerado por y1, · · · , ym. Tome:

z2 = y2 − y r21

z3 = y3 − y r31

...

zm = ym − y rm1

Assim, ∃f 6= 0 tal que f (y1, · · · , ym) = 0, com

f =∑

aI ybII ,

onde aI ∈ K , yI = y1, · · · ym e bI = (b1, · · · , bm).

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Prova: Como m > n, existe f ∈ K [Y1, · · · ,Ym] tal que f (y1, · · · , ym) = 0, ondeYi = yi . Temos que R e gerado por y1, · · · , ym. Tome:

z2 = y2 − y r21

z3 = y3 − y r31

...

zm = ym − y rm1

Assim, ∃f 6= 0 tal que f (y1, · · · , ym) = 0, com

f =∑

aI ybII ,

onde aI ∈ K , yI = y1, · · · ym e bI = (b1, · · · , bm).

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Prova: Como m > n, existe f ∈ K [Y1, · · · ,Ym] tal que f (y1, · · · , ym) = 0, ondeYi = yi . Temos que R e gerado por y1, · · · , ym. Tome:

z2 = y2 − y r21

z3 = y3 − y r31

...

zm = ym − y rm1

Assim, ∃f 6= 0 tal que f (y1, · · · , ym) = 0, com

f =∑

aI ybII ,

onde aI ∈ K , yI = y1, · · · ym e bI = (b1, · · · , bm).

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Exemplo: Seja

y1y32 y4

3 = y1(z1 + y r21 )3(z3 + y r3

1 )4 e y1y2y53 = y1(z1 + y r2

1 )(z3 + y r31 )5

Assim, podemos representar da forma

y1+3r2+4r31 e y1+r2+5r3

1 (+ grau menor)

Olhando para

f (Y1,Z2 + Y r21 , · · · ,Zm + Y rm

1 ) =∑finita

aI Y b11 (Z2 + Y r2

1 )b2 · · · (Zm + Y rm1 )bm

Isso implica que a equacao f (y1, z2 + y r21 , · · · , zm + y rm

1 ) = 0, entao y1 e integralmentedependente em k[x2, · · · , xm], assim y2, · · · , ym tambem o e. Portanto R eintegralmente dependente no subanel S = K [x2, · · · , xm]. �

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Exemplo: Seja

y1y32 y4

3 = y1(z1 + y r21 )3(z3 + y r3

1 )4 e y1y2y53 = y1(z1 + y r2

1 )(z3 + y r31 )5

Assim, podemos representar da forma

y1+3r2+4r31 e y1+r2+5r3

1 (+ grau menor)

Olhando para

f (Y1,Z2 + Y r21 , · · · ,Zm + Y rm

1 ) =∑finita

aI Y b11 (Z2 + Y r2

1 )b2 · · · (Zm + Y rm1 )bm

Isso implica que a equacao f (y1, z2 + y r21 , · · · , zm + y rm

1 ) = 0, entao y1 e integralmentedependente em k[x2, · · · , xm], assim y2, · · · , ym tambem o e. Portanto R eintegralmente dependente no subanel S = K [x2, · · · , xm]. �

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Exemplo: Seja

y1y32 y4

3 = y1(z1 + y r21 )3(z3 + y r3

1 )4 e y1y2y53 = y1(z1 + y r2

1 )(z3 + y r31 )5

Assim, podemos representar da forma

y1+3r2+4r31 e y1+r2+5r3

1 (+ grau menor)

Olhando para

f (Y1,Z2 + Y r21 , · · · ,Zm + Y rm

1 ) =∑finita

aI Y b11 (Z2 + Y r2

1 )b2 · · · (Zm + Y rm1 )bm

Isso implica que a equacao f (y1, z2 + y r21 , · · · , zm + y rm

1 ) = 0, entao y1 e integralmentedependente em k[x2, · · · , xm], assim y2, · · · , ym tambem o e. Portanto R eintegralmente dependente no subanel S = K [x2, · · · , xm]. �

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Exemplo: Seja

y1y32 y4

3 = y1(z1 + y r21 )3(z3 + y r3

1 )4 e y1y2y53 = y1(z1 + y r2

1 )(z3 + y r31 )5

Assim, podemos representar da forma

y1+3r2+4r31 e y1+r2+5r3

1 (+ grau menor)

Olhando para

f (Y1,Z2 + Y r21 , · · · ,Zm + Y rm

1 ) =∑finita

aI Y b11 (Z2 + Y r2

1 )b2 · · · (Zm + Y rm1 )bm

Isso implica que a equacao f (y1, z2 + y r21 , · · · , zm + y rm

1 ) = 0, entao y1 e integralmentedependente em k[x2, · · · , xm], assim y2, · · · , ym tambem o e. Portanto R eintegralmente dependente no subanel S = K [x2, · · · , xm]. �

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