Kurs:Singularitätentheorie (Osnabrück 2019)/Arbeitsblatt 12/latex

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\setcounter{section}{12}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {kommutativer Ring}{}{,} $A$ eine kommutative $R$-\definitionsverweis {Algebra}{}{,} $M$ ein $R$-\definitionsverweis {Modul}{}{} und \maabb {D} {A} {M } {} eine $R$-\definitionsverweis {Derivation}{}{.} Zeige
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{D { \left( f^n \right) } }
{ =} { n f^{n-1} D (f) }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} für jedes
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{f }
{ \in }{A }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {kommutativer Ring}{}{,} $A$ eine kommutative $R$-\definitionsverweis {Algebra}{}{,} $M$ ein $R$-\definitionsverweis {Modul}{}{} und \maabb {D} {A} {M } {} eine $R$-\definitionsverweis {Derivation}{}{.} Zeige
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{D { \left( f_1 \cdots f_r \right) } }
{ =} { f_2 \cdots f_r D { \left( f_1 \right) } + f_1 f_3 \cdots f_r D { \left( f_2 \right) } + \cdots + f_1 \cdots f_{r-1} D { \left( f_r \right) } }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} für
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{f_1 , \ldots , f_r }
{ \in }{A }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {kommutativer Ring}{}{,} $A$ eine kommutative $R$-\definitionsverweis {Algebra}{}{,} $M$ ein $R$-\definitionsverweis {Modul}{}{} und \maabb {D} {A} {M } {} eine $R$-\definitionsverweis {Derivation}{}{.} Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{x_1^{n_1} \cdots x_r^{n_r} }
{ \in }{A }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{.} Zeige
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{D { \left( x_1^{n_1} \cdots x_r^{n_r} \right) } }
{ =} { n_1 x_1^{n_1-1} x_2^{n_2} \cdots x_{r-1}^{n_{r-1} } x_r^{n_r} D { \left( x_1 \right) } + \cdots + n_r x_1^{n_1} \cdots x_{r-1}^{n_{r-1} } x_r^{n_r-1} D { \left( x_r \right) } }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{}

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $A$ eine kommutative $R$-\definitionsverweis {Algebra}{}{} und $M$ ein $A$-\definitionsverweis {Modul}{}{.} Zeige, dass die Menge der \definitionsverweis {Derivationen}{}{} von $R$ nach $M$ ein $R$-\definitionsverweis {Modul}{}{} wird, wenn man
\mathl{f \delta}{} durch
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ ( f \delta )(a) }
{ =} { f \delta(a) }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} definiert.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $R$ eine kommutative $K$-\definitionsverweis {Algebra}{}{} und
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{W }
{ \subseteq }{R }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} ein \definitionsverweis {multiplikatives System}{}{.} Es sei \maabb {D} {R} {R } {} eine $K$-\definitionsverweis {Derivation}{}{.} Zeige, dass durch
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ D { \left( { \frac{ f }{ g } } \right) } }
{ \defeq} { { \frac{ gD(f)-f D(g) }{ g^2 } } }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} eine Derivation auf der Nenneraufnahme $R_W$ gegeben ist, die $D$ fortsetzt.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{}
{

Es sei $A$ eine kommutative $R$-\definitionsverweis {Algebra}{}{} über einem kommutativen Ring $R$. Zu
\mathl{f \in A}{} bezeichne \maabbeledisp {\mu_f} {A} {A } {x} {fx } {,} die $R$-lineare Multiplikationsabbildung und zu zwei $R$-linearen Abbildungen \maabbdisp {\varphi_1, \varphi_2} {A} {A } {} bezeichne
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ [\varphi_1,\varphi_2] }
{ =} { \varphi_1 \circ \varphi_2-\varphi_2 \circ \varphi_1 }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{.} Es sei \maabb {\delta} {A} {A } {} eine $R$-\definitionsverweis {Derivation}{}{.} Zeige, dass zu jedem
\mathl{g \in A}{} die Abbildung
\mathl{[\delta, \mu_g ]}{} eine Multiplikationsabbildung ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $R$ ein \definitionsverweis {kommutativer Ring}{}{,} $A$ eine kommutative $R$-\definitionsverweis {Algebra}{}{} und
\mathl{\Omega_{ A {{|}} R }}{} der \definitionsverweis {Modul der Kähler-Differentiale}{}{.} Zeige, dass die universelle Derivation \maabbeledisp {} {A} { \Omega_{ A {{|}} R } } {f} { df } {,} eine \definitionsverweis {Derivation}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Bestimme
\mathl{\Omega_{ {\mathbb C} {{|}} \R }}{.}

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{K }
{ \subseteq }{L }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine \definitionsverweis {separable}{}{} \definitionsverweis {endliche Körpererweiterung}{}{.} Zeige
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ \Omega_{ L {{|}} K } }
{ = }{ 0 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Bestimme
\mathl{\Omega_{ \Z[ { \mathrm i} ] {{|}} \Z }}{.}

}
{} {}