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¿Cómo factor (21) en primeras ideales en el anillo $\mathbb{Z}[\sqrt{-5}]$?

El texto de este ejercicio es la siguiente:

Mostrar que $\mathbb{Z}[\sqrt{-5}]$ es un dominio de Dedekind, y que las identidades $21 = (4+\sqrt{−5})\cdot(4 − \sqrt{−5})$ $21 = 3 · 7$ representan dos factorizations de $21$ en pares no asociar elementos irreductibles.
¿Cómo funciona el ideal $(21)$ factor en primer ideales en $\mathbb{Z}[\sqrt{-5}]$?
Determinar el orden del subgrupo de $\textrm{Cl}(\mathbb Z[√−5])$ generado por las clases de los números primos dividiendo $(21)$.
Se puede encontrar un ideal en $\mathbb{Z}[\sqrt{-5}]$ cuya clase no es en este subgrupo?

Se perdió mientras tratando de factor de $(21)$. Alguna pista?

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user15381 Puntos 32

Tenga en cuenta que $(21)=(3)(7)$, por lo que es suficiente para factorizar $(3)$$(7)$. Esto es más fácil porque $3$ $7$ son primos en $\mathbb Z$.

Es $(3)$ un alojamiento ideal ? La inspección revela que no es : si $z_1=1-\sqrt{-5}$ y $z_2=1+\sqrt{-5}$ son no tanto en $(3)$ pero $z_1z_2=6$ es. Sencillo cálculos muestran que $(3)=(3,z_1)(3,z_2)$. Tenga en cuenta que $(3,z_1)$ $(3,z_2)$ son la misma cosa, como $\lbrace x+y\sqrt{-5} \ | \ x,y\in{\mathbb Z}, y\equiv -x\ ({\sf mod} \ 3) \rbrace$ $\lbrace x+y\sqrt{-5} \ | \ x,y\in{\mathbb Z}, y\equiv x\ ({\sf mod} \ 3) \rbrace$ respectivamente, y los dos ideales son fáciles de ver para ser primer.

Del mismo modo, se obtiene la factorización $(7)=(7,3-\sqrt{-5})(7,3+\sqrt{-5})$. Al final, la completa Dedekind factorización de $(21)$ es

$$ (21)=(3,1-\sqrt{-5})(3,1+\sqrt{-5})(7,3-\sqrt{-5})(7,3+\sqrt{-5}) \etiqueta{1} $$

Llamar a los factores de $J_1,J_2,J_3,J_4$, en ese orden. Un sitio ideal para una $J$, denotan su ideal de clase por $c(J)$ y deje $c_i=c(J_i)$. Sencillo cálculos muestran que $J_1^2=(2+\sqrt{-5})$, $J_3^2=(-2+3\sqrt{-5})$, $J_1J_3=(1+2\sqrt{-5})$, así $c_1=c_2=c_3=c_4$ y el subgrupo generado por la $c_i$ es una de dos elementos grupo.

También se puede demostrar que todo el grupo de clase se compone sólo de dos elementos, pero eso es un poco más difícil.

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