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Kurs:Elliptische Kurven (Osnabrück 2021-2022)/Arbeitsblatt 28/latex

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\setcounter{section}{28}






\zwischenueberschrift{Aufgaben}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $G$ eine \definitionsverweis {Gruppe}{}{,} die auf einer Menge $M$ \definitionsverweis {operiert}{}{} und sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{D }
{ \subseteq }{M }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} ein \definitionsverweis {Fundamentalbereich}{}{} für diese Operation. Es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{H }
{ \subseteq }{G }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine \definitionsverweis {Untergruppe}{}{} und sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{R }
{ \subseteq }{G }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} ein \definitionsverweis {Repräsentantensystem}{}{} für die \definitionsverweis {Nebenklassen}{}{} $G/H$. Zeige, dass
\mathdisp {\bigcup_{g \in R} g(D)} { }
ein Fundamentalbereich der auf $H$ eingeschränkten Operation auf $M$ ist.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Skizziere einen \definitionsverweis {Fundamentalbereich}{}{} für die Operation der \definitionsverweis {Hauptkongruenzuntergruppe}{}{} $\Gamma(2)$ zur Stufe $2$ auf der \definitionsverweis {oberen Halbebene}{}{} ${\mathbb H}$ gemäß Aufgabe 27.1 unter Verwendung des \definitionsverweis {Repräsentantensystems}{}{} für
\mathl{\operatorname{SL}_{ 2 } \! { \left( \Z \right) }/\Gamma(2)}{} aus Aufgabe 27.6 und Lemma 9.9.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $G$ eine \definitionsverweis {Gruppe}{}{,} die auf einer Menge $M$ \definitionsverweis {operiere}{}{,} und es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{H }
{ \subseteq }{G }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} eine \definitionsverweis {Untergruppe}{}{.} Zeige, dass es eine kanonische surjektive Abbildung \maabbdisp {} {M / H } { M / G } {} zwischen den \definitionsverweis {Bahnenräumen}{}{} gibt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $G$ eine \definitionsverweis {Gruppe}{}{,} die auf einer Menge $M$ \definitionsverweis {operiere}{}{,} und es sei
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ H }
{ \subseteq }{ G }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} ein \definitionsverweis {Normalteiler}{}{.} Zeige, dass auf dem \definitionsverweis {Bahnenraum}{}{}
\mathl{M / H}{} die \definitionsverweis {Restklassengruppe}{}{}
\mathl{G/H}{} in natürlicher Weise operiert, und dass der Bahnenraum
\mathl{{ \left( M / H \right) } / { \left( G/H \right) }}{} mit dem Bahnenraum
\mathl{M/ G}{} übereinstimmt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Zeige, dass die \definitionsverweis {Potenzreihe}{}{} $\sum_{n \in \N} \sqrt{n} z^n$ für
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ \betrag { z } }
{ < }{ 1 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} \definitionsverweis {konvergiert}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei $E$ eine \definitionsverweis {elliptische Kurve}{}{} über $\Q$ und es sei $\sum_{n \in \N_+} a_n n^{-s}$ die zugehörige $L$-\definitionsverweis {Reihe}{}{.} Zeige, dass die \definitionsverweis {Potenzreihe}{}{} $\sum_{n \in \N_+} a_n q^n$ für
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ \betrag { q } }
{ < }{1 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} \definitionsverweis {konvergiert}{}{.}

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Zeige: Um den Satz von Wiles für alle Exponenten
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{n }
{ \geq }{3 }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} zu zeigen, genügt es, ihn für alle ungeraden Primzahlen als Exponenten zu beweisen.

}
{} {}




\inputaufgabe
{}
{

Es sei
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ x^n+y^n }
{ =} { z^n }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} eine Fermat-Gleichung. Zeige: wenn es keine nichttriviale Lösung
\mathl{(x,y,z)}{} in natürlichen Zahlen gibt, so gibt es auch keine nichttriviale Lösung in ganzen Zahlen.

}
{} {}