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Demostrando que $0\cdot x=0$ utilizando axiomas de campo

Considere la siguiente definición axiomática de un campo:

Un campo es un conjunto $F$ junto con dos operaciones binarias $+$ $\cdot$ $F$ tal que $(F,+)$ es un Abelian grupo con identidad $0$ $(F\setminus\{0\},\cdot)$ es un Abelian grupo con identidad $1$, y la siguiente a la izquierda-distributiva de la ley se tiene: $$a\cdot(b+c)=(a\cdot b)+(a\cdot c)\quad\forall a,b,c\in F.$$

Quiero mostrar que la $0\cdot x=0$ cualquier $x\in F$ el uso de estos, y sólo estos, campo axiomas. Puedo demostrar que $x\cdot 0=0$ con izquierda-distributividad, pero la multiplicación con $0$ no es necesario conmutativa a priori [$(F\setminus\{0\},\cdot)$ es un grupo Abelian no dice nada acerca de la multiplicación con $0$].

Cualquier sugerencia se agradece.


Para explicar mi punto, permítanme demostrar que $x\cdot 0=0$ cualquier $x\in F$: \begin{align*} 0+0=&\,0\\ \Downarrow&\,\\ x\cdot(0+0)=&\,x\cdot0\\ \Downarrow&\,\text{(left-distributivity)}\\ (x\cdot 0)+(x\cdot 0)=&\,x\cdot 0\\ \Downarrow&\,\\ [(x\cdot 0)+(x\cdot 0)]+[-(x\cdot 0)]=&\,x\cdot 0+[-(x\cdot 0)]\\ \Downarrow&\,\\ (x\cdot0)+\{(x\cdot0)+[-(x\cdot0)]\}=&\,0\\ \Downarrow&\,\\ (x\cdot0)+0=&\,0\\ \Downarrow&\,\\ x\cdot0=&\,0. \end{align*} Mi problema es que tendría que explotar derecho-distributividad para mostrar que $0\cdot x=0$, pero a la derecha-la distributividad no sigue inmediatamente a partir de los axiomas.

11voto

Hagen von Eitzen Puntos 171160

No puedes.

Que $F=\Bbb Q$, definir además como de costumbre y $$x\cdot y =\begin{cases}xy&\text{if }x\ne 0\\y&\text{if }x=0\end{cases}$ $ entonces

  • $(F,+)$ es un Grupo abeliano como $\Bbb Q$ es realmente un campo;
  • $(F\setminus\{0\},\cdot)$ es un Grupo abeliano ya $\Bbb Q$ es realmente un campo y $\cdot $ Comparison con multiplicación estándar aquí
  • Distribución izquierda tiene $a\ne 0$ porque lleva a cabo en el campo $\Bbb Q$
  • distribución izquierda tiene $a=0$ por verificación directa

En otras palabras: su colección de axiomas está "mal".

1voto

user247327 Puntos 1594

Lo que llaman "commutativity" es "distributividad". Mientras que solamente "distributividad izquierda" se define, multiplicación en un campo es conmutativa. Una vez que han demostrado que x 0 = 0, se deduce inmediatamente el commutativity de la multiplicación que x 0 = 0.

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