Kurs:Algebraische Kurven (Osnabrück 2017-2018)/Arbeitsblatt 6
- Übungsaufgaben
Aufgabe
Es sei ein Polynom in einer Variablen über einem Körper . Parametrisiere den Graph zu durch Polynome.
Aufgabe
Bestimme für die parametrisierte Kurve
eine Kurvengleichung.
Aufgabe *
Es sei ein Körper. Betrachte die durch
definierte Parametrisierung. Bestimme eine (nichttriviale) algebraische Gleichung, die für alle Bildpunkte dieser Abbildung erfüllt ist. Man gebe auch einen Punkt in der affinen Ebene an, der nicht auf der Bildkurve liegt.
Aufgabe *
Es sei ein Körper. Betrachte die durch
definierte polynomiale Abbildung. Bestimme eine (nichttriviale) algebraische Gleichung, die für alle Bildpunkte dieser Abbildung erfüllt ist.
Das in der folgenden Aufgabe beschriebene Phänomen kann über einem algebraisch abgeschlossenen Körper nicht auftreten.
Aufgabe
Man gebe ein Beispiel für eine polynomiale Parametrisierung
an, wobei der Zariski-Abschluss des Bildes sein soll und wobei unendlich viele Punkte von nicht im Bild liegen.
Aufgabe
Beweise Lemma 6.8.
Aufgabe *
Bestimme für die Abbildung
eine algebraische Gleichung der Bildkurve. Führe eine Probe durch.
In den folgenden Aufgaben wird auf den Begriff der differenzierbaren Kurve Bezug genommen, wie er in der Analysis 2 behandelt wird.
Aufgabe
Man gebe ein Beispiel für eine nicht-algebraische (nicht polynomiale) differenzierbare Kurve im , deren Bild aber mit einer algebraischen Kurve übereinstimmt.
Aufgabe
Aufgabe
Es sei eine rational-parametrisierbare Kurve. Zeige, dass es auch nicht-algebraische differenzierbare Parametrisierungen der Kurve gibt.
Aufgabe
Aufgabe
Sei eine polynomiale Abbildung und sei eine ebene rationale Kurve. Es sei ferner vorausgesetzt, dass durch nicht auf einen einzigen Punkt abgebildet wird. Zeige, dass dann ebenfalls eine rationale Kurve ist.
Aufgabe *
Es sei die Wahrscheinlichkeit, mit der ein bestimmtes Ereignis bei der Durchführung eines Experiments eintritt, und entsprechend sei die Wahrscheinlichkeit, dass es nicht eintritt. Das Experiment werde zweimal unabhängig voneinander durchgeführt. Die möglichen Gesamtereignisse haben dann eine von abhängige Wahrscheinlichkeit. Diese Abhängigkeit fassen wir als die polynomiale Abbildung
auf.
Aufgabe *
Es sei die Wahrscheinlichkeit, mit der ein bestimmtes Ereignis bei der Durchführung eines ersten Experiments eintritt und sei die Wahrscheinlichkeit, mit der ein bestimmtes Ereignis bei der Durchführung eines zweiten Experiments eintritt. Die beiden Experimente werden unabhängig voneinander durchgeführt. Die möglichen Gesamtereignisse haben dann eine von und abhängige Wahrscheinlichkeit. Diese Abhängigkeit fassen wir als die polynomiale Abbildung
auf.
Aufgabe
Wir betrachten die Abbildung
Bestimme eine algebraische Gleichung für das Bild. Untersuche die Abbildung auf Injektivität und Surjektivität (als Abbildung nach ). Vergleiche diese Abbildung mit den in Aufgabe 6.25 diskutierten Abbildungen.
Aufgabe
Es sei ein Körper und der Polynomring über in Variablen und der Polynomring in Variablen. Zu sei die Homogenisierung (bezüglich ) und zu sei die (durch gegebene) Dehomogenisierung von . Zeige, dass , aber nicht gelten muss.
Aufgabe
Es sei ein Körper und der Polynomring über in Variablen. Es seien homogene Polynome vom gleichen Grad. Für die Dehomogenisierungen (bezüglich ) gelte . Zeige, dass dann ist.
Aufgabe *
Es sei ein Körper und der Polynomring über in Variablen und der Polynomring in Variablen. Zeige, dass die Homogenisierung (bezüglich ) mit der Multiplikation verträglich ist.
Aufgabe
Es sei ein Körper und der Polynomring über in Variablen und der Polynomring in Variablen. Beschreibe die Dehomogenisierung (bezüglich ) als einen Einsetzungshomomorphismus.
Aufgabe
Formuliere und beweise eine Division mit Rest-Aussage für homogene Polynome in zwei Variablen über einem Körper.
Aufgabe *
- Aufgaben zum Abgeben
Aufgabe (3 Punkte)
Bestimme den Flächeninhalt der durch die reelle Kurve
eingeschlossenen Schlaufe.
Die folgenden Aufgaben erfordert eventuell den Einsatz eines Computers.
Aufgabe (6 Punkte)
Bestimme für die Abbildung
eine algebraische Gleichung der Bildkurve.
Aufgabe (6 Punkte)
Bestimme für die Abbildung
eine algebraische Gleichung der Bildkurve. Führe eine Probe durch.
Aufgabe (5 Punkte)
Wir betrachten die beiden Abbildungen
Zeige, dass das Bild der beiden Abbildungen die gleiche algebraische Gleichung erfüllt. Untersuche die Abbildungen auf Injektivität und Surjektivität (als Abbildung nach ). Welche Abbildung liefert eine „bessere“ Beschreibung von ?
Aufgabe (4 Punkte)
Sei ein Körper und ein irreduzibles Polynom. Die Nullstellenmenge sei unendlich. Zeige, dass dann eine irreduzible affin-algebraische Menge ist.
Man gebe auch ein Beispiel, dass diese Aussage in drei Variablen falsch ist.
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