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Si$n\mid m$ prueba que la proyección canónica$\pi: \mathbb Z_m \rightarrow \mathbb Z_n$ también es una suposición en unidades

No estoy seguro si esto es el derecho a la prueba (la encontré en línea):

Desde $n\mid m$, si incluimos $m = p_1^{\alpha_1}p_2^{\alpha_2}\cdots p_k^{\alpha_k}$,$n = p_1^{\beta_1}p_2^{\beta_2}\cdots p_k^{\beta_k} $$\beta_i \leq \alpha_i$. Por otro lado, por el Teorema del Resto Chino: $$(\mathbb Z_m)^\times \cong (\mathbb Z_{p_1^{\alpha_1}})^\times \times (\mathbb Z_{p_2^{\alpha_2}})^\times \times\dots \times (\mathbb Z_{p_k^{\alpha_k}})^ \times $$ $$(\mathbb Z_n)^\times \cong (\mathbb Z_{p_1^{\beta_1}})^\times \times (\mathbb Z_{p_2^{\beta_2}})^\times \times \dots \times(\mathbb Z_{p_k^{\beta_k}})^\times$$

Ahora, si definimos: $$\pi: \mathbb Z_m \longrightarrow \mathbb Z_n,\,\,\, a+(m) \mapsto a+(n)$$

entonces: $$\pi: \mathbb Z_{p_1^{\alpha_1}} \times \mathbb Z_{p_2^{\alpha_2}} \times \dots \times\mathbb Z_{p_k^{\alpha_k}} \longrightarrow \mathbb Z_{p_1^{\beta_1}} \times \mathbb Z_{p_2^{\beta_2}} \times \dots \times\mathbb Z_{p_k^{\beta_k}}$$ tiene mapa: $(a+p_1^{\alpha_1},a+p_2^{\alpha_2}, \dots, a+p_k^{\alpha_k}) \mapsto (a+p_1^{\beta_1},a+p_2^{\beta_2}, \dots, a+p_r^{\beta_k})$

Basta para demostrar que la declaración tiene por $n =p^{\beta}$ $m = p^{\alpha}$ $\beta \leq \alpha.$ en Primer lugar, nos damos cuenta de que $(a,p^{\alpha})=1 \Leftrightarrow (a, p^{\beta}) =1$, en tanto significa que $p \nmid a$. Ahora, la proyección: $$\pi: \mathbb Z/p^{\alpha}\mathbb Z \longrightarrow \mathbb Z/p^{\beta}\mathbb Z$$ maps $(\mathbb Z/p^{\alpha}\mathbb Z)^ \times$ to $(\mathbb Z/p^{\beta}\mathbb Z)^\times$, but $+(p^{\alpha}) \(\mathbb Z/p^{\alpha}\mathbb Z)^ \times$ iff $(a,p^{\alpha})=1 \Rightarrow (a, p^{\beta}) =1 $, that is $+(p^{\beta}) \(\mathbb Z/p^{\beta}\mathbb Z)^ \times$.

Ahora es hacia ya que si $\pi(a+(p^{\alpha})) = a+(p^{\beta}) \in (\mathbb Z/p^{\beta}\mathbb Z)^ \times$, $(a, p^{\beta}) =1$ y esto implica que $(a,p^{\alpha})=1$, lo $a+(p^{\alpha}) \in (\mathbb Z/p^{\alpha}\mathbb Z)^ \times$

A continuación, el natural surjective anillo de proyección es también surjective en las unidades.

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Jeff Puntos 804

Este ha sido preguntado sobre mathoverflow y recibió un par de respuestas:

MO/32875: Elevación de las unidades de módulo n a módulo de mn.

MO/31495: Cuando se hace un anillo de surjection implica un surjection del grupo de unidades?

La prueba tiene ya la idea de derecho: Utilizando el teorema del resto chino, se reduce al caso de los poderes de un primer $p$. Ahora si $n \leq m$, $\mathbb{Z}/p^m \twoheadrightarrow \mathbb{Z}/p^n$ es claramente surjective en grupos de unidades desde $z \bmod p^n$ es una unidad iff $p \nmid z$.

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