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Pregunta acerca de la $p$-ádico números y $p$-ádico enteros

He estado tratando de entender lo $p$-ádico números y $p$-ádico enteros son hoy en día. Me pueden decir si tengo derecho? Gracias.

Deje $p$ ser una de las primeras. A continuación, definimos el anillo de $p$-ádico enteros para ser $$ \mathbb Z_p = \{ \sum_{k=m}^\infty a_k p^k \mid m \in \mathbb Z, a_k \in \{0, \dots, p-1\} \} $$

Es decir, el $p$-ádico enteros son un poco como el poder formal de la serie con el indeterminado $x$ reemplazados con $p$ y los coeficientes en $\mathbb Z / p \mathbb Z$. Así, por ejemplo, un $3$-ádico enteros podría tener este aspecto: $1\cdot 1 + 2 \cdot 3 + 1 \cdot 9 = 16$ o $\frac{1}{9} + 1 $ y así sucesivamente. Básicamente, tenemos todos los números naturales, las fracciones de los poderes de $p$ y la suma de los dos.

Este es un anillo (como poder formal de la serie). Ahora queremos convertirlo en un campo. Para ello tomamos el campo de fracciones con elementos de la forma $$ \frac{\sum_{k=m}^\infty a_k p^k}{\sum_{k=r}^\infty b_k p^k}$$ para $\sum_{k=r}^\infty b_k p^k \neq 0$. Denotamos este campo por $\mathbb Q_p$.

Ahora resulta que, $\mathbb Q_p$ es lo mismo que lo que tenemos si nos tomamos el anillo de fracciones de $\mathbb Z_p$ para el conjunto de $S=\{p^k \mid k \in \mathbb Z \}$. Esta no la puedo ver. Porque entonces esto significaría que cada número $$ \frac{\sum_{k=m}^\infty a_k p^k}{\sum_{k=r}^\infty b_k p^k}$$ can also be written as $$ \frac{\sum_{k=m}^\infty a_k p^k}{p^r}$$ y de alguna manera yo no lo creo. Así que ¿dónde está mi error? Gracias por tu ayuda.

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babubba Puntos 1213

Quiero hacer hincapié en que $\mathbb Z_p$ no es sólo $\mathbb F_p[[X]]$ en el disfraz, aunque los dos anillos de compartir muchas de sus propiedades. Por ejemplo, en el $3$-adics uno tiene \[ (2 \cdot 1) + (2 \cdot 1) = 1 \cdot 1 + 1 \cdot 3 \neq 1 \cdot 1. \] Yo conozco tres formas de construcción de $\mathbb Z_p$, y son todos bastante útil. Suena como que usted puede disfrutar de la siguiente descripción: \[ \mathbb Z_p = \mathbb Z[[X]]/(X - p). \] Esto deja en claro que puede agregar y multiplicar los elementos de $\mathbb Z_p$ igual que el poder de la serie con coeficientes en $\mathbb Z$. El giro es que siempre se puede intercambiar $pX^n$$X^{n + 1}$. Este es el "llevar encima" de que Thomas menciona en su útil de la serie de comentarios.

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Matt Dawdy Puntos 5479

Para definir $\mathbb{Z}_p$ el sumatorias debe comenzar a $k = 0$. En particular, no contiene potencias negativas de $p$.

En cuanto a tu segunda pregunta, es suficiente para demostrar que la inversa de una $p$-ádico de enteros de la forma $1 + a_1 p^1 + a_2 p^2 + ...$ $p$- ádico entero. Voy a escribir esto como $1 - pz$ donde $z$ es otra de las $p$-ádico entero. Entonces $$\frac{1}{1 - pz} = 1 + pz + p^2 z^2 + p^3 z^3 + ...$$

y esta es una $p$-ádico entero porque sólo un número finito de términos de contribuir a que el coeficiente de $p^k$ cualquier $k$. (De verdad que me permitió tomar esta suma infinita porque converge $p$-adically.)

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