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p-ádico de las normas y de los productos

Me llegó a través de los siguientes problemas acerca de p-ádico normas:

Problema. Mostrar que $$\prod_{p} |x|_p = \frac{1}{|x|}$$ where the product is taken over all primes $p = 2,3,5, \dots$ and $x \in \mathbb{Q}$.

Tenemos las siguientes: $|x|_2 = 2^{-\max \{r: 2^{r}|x \}}$, $|x|_3 = 3^{-\max \{r: 3^{r}|x \}}, \ \dots$ de modo que $$\prod_{p} |x|_p = \frac{1}{2^{\max \{r: 2^{r}|x \}}} \cdot \frac{1}{3^{\max \{r: 3^{r}|x \}}} \cdots$$

Entonces, parece que por el Teorema Fundamental de la Aritmética el resultado de la siguiente manera. Es esta la mejor idea?

Problema. Si $x \in \mathbb{Q}$ $|x|_p \leq 1$ por cada prime $p$, muestran que $x \in \mathbb{Z}$.

Sabemos que $$\prod_{p} |x|_p = \frac{1}{|x|} \leq 1$$

A continuación, supongamos por contradicción que $x \notin \mathbb{Z}$? O tal vez el producto es un valor nulo de la secuencia?

Añadido. Supongamos $x \notin \mathbb{Z}, \ x \in \mathbb{Q}$. A continuación, $x = \frac{r}{s}$ donde al menos uno de los prime $p$ divide $s$. A continuación,$\text{ord}_{p} x = \text{ord}_{p} r- \text{ord}_{p} s$. Por lo $$|x|_{p} = p^{-\text{ord} _{p} x} = p^{ \text{ord}_{p} s- \text{ord}_{p} r}$$

$$= \frac{p^{\text{ord}_{p} s}}{p^{\text{ord}_{p} r}} > 1$$

que es una contradicción?

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Bryan Roth Puntos 3592

Su solución para el Primer Problema es la correcta (quizás podría ser más explícito por escrito a cabo el primer poder de la factorización de $x$, y la observación de que es el recíproco de la expresión).

No creo que la fórmula del producto (que es lo que el primer problema que se llama) es muy útil para el Segundo Problema: sólo porque un número racional tiene valor absoluto, al menos uno no significa que sea un número entero!

Sugerencia para esta parte: si un número racional no es un entero, entonces cuando se pone en menor términos de su denominador es divisible por al menos uno de los prime $p$. Ahora re-expresar esto mediante la $p$-ádico de la norma. (Otra manera de decir esto es que se le da infinitamente muchas desigualdades: $|x|_p \leq 1$ para todos los números primos $p$. Por lo tanto usted tiene una infinidad de piezas de información acerca de $x$. Multiplicando todas estas desigualdades juntos, que se ven desde el Primer Problema que esto equivale a una pieza de información acerca de $x$: $|x| \geq 1$. Pero eso no es suficiente para lo que quieres, así que, evidentemente, hemos perdido una gran cantidad de información multiplicando junto a todos nuestros desigualdades, que por supuesto es lo que sucede en general cuando se agrega o multiplicar las desigualdades: pierde algo de información).

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