Wie kommt der Begriff "nullteilerfrei" zustande?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet
Stammt der Begriff daher, dass man es auch als Bruch auffassen kann, also a = 0/b und somit sagt, dass es keine a,b =/= 0 gibt (für b sowieso) die das erfüllen, es also keine "Nullteiler" gibt?

Nee, nicht wirklich. 0/b bzw. 0*b^(-1) setzt voraus, dass b ein inverses Element besitzt. Das ist ja gerade das, was Ringe von Körpern unterscheidet: Ringelemente haben nicht zwingend inverse Elemente.

[ Zudem legt 0/b eine Struktur nahe, die in gewisser Weise der der reellen Zahlen entspricht, nämlich dass die links- und rechtsseitige Multiplikation gleich ist. Das ist in Körpern zwar so, aber beispielsweise im Matrizenring ist das nicht so. Aus der Gleichung A=B*C für Matrizen A,B,C (B sei invertierbar) folgt erst einmal nur A=C*B^(-1) und nicht A=B^(-1) * C. Man würde also nicht A=C/B schreiben, weil daraus nicht klar wird, "von welcher Richtung" multipliziert wird.]

Der Begriff des Nullteilers geht einfach aus der formalen Definition von Teilbarkeit hervor: Ein Ringelement a ist durch ein Ringelement b teilbar, wenn es ein Ringelement c gibt, dass a=b*c erfüllt.

Wenn wir jetzt 0=a*b haben, würden a und b ja definitionsgemäß Teiler der Null sein. In Körpern will man die eben nicht haben (bis auf 0 selbst, aber es ist eh Definitionssache, ob man 0 als Teiler der 0 zulässt).

Wenn es dann aber Nullteiler gibt, dann ist der Ring kein Körper und es gibt (unter Umständen[?]) überhaupt keine Inversen, also keine Teiler. 

Ist eine Zahl a ein Nullteiler, so ist a nicht invertierbar; das solltest du für dich mal beweisen, vielleicht wird die Sache dann klarer.
Insbesondere ist der Ring dann kein Körper, wie du schon sagtest.
Anders herum gilt das aber nicht: Nicht jeder Nicht-Nullteiler ist invertierbar und nicht jeder nullteilerfreie Ring ist ein Körper. Versuche hierzu mal Beispiele zu finden und argumentiere, was für die Körpereigenschaften noch fehlt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Höheres Fachsemester
AOMkayyy 
Fragesteller
 07.06.2021, 23:36

Vielen, vielen Dank!

Bzgl. des Beweises, spontan (und sehr grob) hätte ich gesagt:

Ang. eine Zahl a=/=0 sei ein Nullteiler und invertierbar, so ex. eine Zahl b=/=0, sodass ab=0. Da invertierbar gilt auch

a^-1 * a * b = a^-1*0 = 0

1*b = b = 0 (Widerspruch, da b=/= 0 nach Vorraussetzung)

Somit ist a nicht invertierbar.

Stimmt das so ungefähr?

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MeRoXas  08.06.2021, 00:32
@AOMkayyy

Vom Gedanken stimmt der Beweis, man muss es nur noch sauber formulieren. Gerade zu Beginn sollte man wirklich notieren, welche Ringeigenschaften man wo benutzt:

Aus a*b=0 folgt a^(-1) * (a*b)= a^(-1)*0.

Links kann man die Assoziativität der Multiplikation des Ringes nutzen, rechts kommt 0 raus (Wieso eigentlich? Das könntest du auch mal versuchen, ist 'ne nette Übung). Damit hat man (a^(-1)*a)*b=0.

Nun kommt in der Klammer definitionsgemäß 1 raus, und 1*b=b, also b=0, was nicht sein kann. Also ist a entweder nicht invertierbar oder kein Nullteiler.

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AOMkayyy 
Fragesteller
 09.06.2021, 01:56
@MeRoXas

Ja, dass es nur ein schematischer Beweis ist, war mir bewusst, ich war nur faul und wollte es möglichst kurz halten.

Vielen Dank für die Antwort!

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Wenn a*b=0 mit a, b ungleich 0, dann sind a und b offenbar Teiler der Null, also Nullteiler.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium und Promotion in Angewandter Mathematik
AOMkayyy 
Fragesteller
 07.06.2021, 23:00

Vielen Dank, stimmt dann damit der zweite Absatz?

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