Lição nº 1
13/09/2005
 
Apresentação do programa.
Início da revisão de matéria de Álgebra.
Corpos, anéis, ideais, homomorfismos.

      Lição nº 2
14/09/2005
 
Continuação da aula anterior.
Exemplos de anéis e ideais. Ideal gerado por um conjunto. Operações com ideais.

      Lição nº 3
20/09/2005
 
Definição de anel quociente. Propriedades e exemplos.
Máximos divisores comuns e menores múltiplos comuns. Sua relação com a soma e a intersecção de ideais.
Anéis polinomiais. Definições e exemplos. Ideais principais e não principais. Exemplos.

      Lição nº 4
28/09/2005
 
Ideais primos e ideais maximais. Definições e primeiros exemplos.
Conjuntos parcialmente ordenados. Cadeias. Diagramas de coberturas. Elementos maximais. Máximo. Exemplos.

      Lição nº 5
29/09/2005
 
Critério de maximalidade. I é maximal sse A/I é corpo. Cadeias maximais num conjunto parcialmente ordenado. Existência de cadeias maximais. Exemplos: casos finitos; (N,<=); (N,|). Princípio de Hausdhorff.

      Lição nº 6
06/10/2005
 

Equivalência de diversos enunciados: Princípio de Hausdorff, da cadeia maximal; Lema de Zorn; axioma da escolha. Demonstração de que o L.Zorn implica a existência de ideais maximais em anéis comutativos com identidade.

Nota. Os sumários das aulas T-Ps passarão a ser escritos na mesma sequência que os das aulas Ts, para melhor enquadramento.

      Lição nº 7
12/10/2005
 
Boa ordenação; exemplos. Ilustração do princípio da boa ordenação. O princípio da boa ordenação e sua equivalência ao axioma da escolha.
Demonstração da existência de ideias maximais.

      Lição nº 8
13/10/2005
 
O nilradical de um anel: Nil(A). Demonstração de que o nilradical é a intersecção de todos os ideais primos. Exemplos (Z e Z_n).

      Lição nº 9
19/10/2005
 
Resolução de problemas envolvendo o anel Zn: determinação do nilradical; os ideais de Z_n e seus geradores.

      Lição nº 10
20/10/2005
 
Continuação da resolução de problemas.
Definição de radical de um ideal; demostração de propriedades elementares.

      Lição nº 11
26/10/2005
 
Aula teórico prática: resolução de exercícios; propriedades do radical de um ideal. Produto de dois ideais. O radical da soma e o radical do produto de dois ideiais.


      Lição nº 12
27/10/2005
 
Domínios de factorização única. Elementos primos e irredutíveis. Teorema de Gauss. Referência à possibilidade de diagonalizar matrizes sobre um domínio de ideais principais.

      Lição nº 13
03/11/2005
 
Homomorfismos de módulos. Submódulos. Núcleo e imagem. Operações com módulos: produto cartesiano e soma de módulos. Definição de soma directa (através do 'critério de representação única'). Demonstração de que dois submodulos são parcelas directas sse têm intersecção nula. Exemplos.

      Lição nº 14
02/11/2005
 
Demonstração de que o radical de um ideal é a intersecção de todos os ideais primos que o cemtêm. Problema: determinação do radical duma intersecção.
Introdução à teoria dos módulos.
Primeiras definições e exemplos: ideais, A^n, anéis polinomiais, o K[x]-módulo induzido por uma aplicação linear. Caso dos espaços vectoriais.

      Lição nº 15
09/11/2005
 
Problemas sobre elementos primos e elementos irredutíveis. Exemplos de domínios de factorização única (DFU). Exemplos de domínios que não são DFU: o anel I das funções inteiras complexas e o anel Z[\sqrt(-5)]. Os invertíveis de I. Referência a teoremas importantes da análise complexa (o do anulamento de funções analíticas, a factorização infinita, etc).

Definição e algebrização do quociente de um módulo por um seu submódulo.

      Lição nº 16
10/11/2005
 
Algebrização do quociente dum módulo por um seu submódulo (conclusão). Exemplos de quocientes extraídos da geometria: os subespaços de E_3 e suas dimensões; quociente de E_3 por um plano que passe pela origem.
Demonstração do primeiro teorema de isomorfismo de Noether:
Im f~M/ker f.

      Lição nº 17
16/11/2005
 
Exemplos de quocientes.
Demonstração de dois teoremas de isomorfismo:
1. Se K submódulo de N submódulo de M, então (M/K)/(N/K)~M/N
2. Se M1 e M2 são submódulos de M, então (M1+M2)/M2~M1/(M1\cap M2).

Conjuntos (finitos) livres, ou linearmente independentes. Submódulo gerado por um conjunto (finito). Bases. Exemplos (Z e Zn).

      Lição nº 18
17/11/2005
 
Módulos gerados por um conjunto finito. Módulos livres. Teorema de apresentação de módulos finitamente gerados. O caso de bases infinitas (sem demonstrações). Exemplos: Z_n e A[x].

Início do tópico "condições de cadeia". Cadeias de subespaços de espaços vectoriais.

      Lição nº 19
23/11/2005
 
Condições de cadeia (ascendente e descendente) em conjuntos parcialmente ordenados. Equivalência à existência de meximais em cada subconjunto. Caso dos espaços vectoriais de dimensão finita (cadeias maximais e dimensão). Caso da dimensão infinita. Anéis noetherianos e artinianos. Exemplos. Demonstração de que um anel é noetheriano sse todo o ideal é finitamente gerado.

      Lição nº 20
24/11/2005
 
Módulos noetherianos. Definição. Exemplos de noetherianos e de não noetherianos. Demonstração de que um módulo é noetheriano sse todos os seus submódulos são finitamente gerados.

      Lição nº 21
30/11/2005
 
Propriedades dos módulos noetherianos:
1. Todo o submódulo dum m.n. é noetheriano.
2. Toda a imagem homomórfica dum m.n. é noetheriana.
3. O produto cartesiano de módulos n. é noetheriano.

Demonstração do teorema da base, de Hilbert e Noether: se A é anel noetheriano, A[x] também é.

      Lição nº 22
06/12/2005
 
AUla de 3 horas.
Demonstração de que o produto de módulos noetherianos é noetheriano.
Resolução de problemas sobre anéis e módulos noetherianos, e sobre domínios de factorização única.

      Lição nº 23
07/12/2005
 
Sistemas de equações algébricas; conjuntos de soluções; variedades algébricas. Exemplos. O conceito abstracto de topologia: definição e exemplos clássicos. Prova de que as variedades constituem os fechados duma topologia (a topologia de Zariski).
Todo o sistema de equações polinomiais é equivalente a um subsistema finito.

Resolução de problemas sobre módulos e anéis noetherianos.

      Lição nº 24
14/12/2005
 
Ideal anulador de uma variedade algébrica: I(V). Demonstração de que o radical de um ideal J de K[X] está contido no anulador de V(J). Enunciado do Teorema dos Zeros de Hilbert: num corpo algebricamente fechado, rad(J)=IV(J). Exemplos de ilustração do TZH.
Variedades redutíveis e irredutíveis. Demonstração de que uma variedade é irredutível sse o seu anulador é primo. Exemplos num corpo algebricamente fechado.

      Lição nº 25
15/12/2005
 
Demonstração de que toda a variedade algébrica é união finita de variedades irredutíveis. Referência à unicidade.
Exemplos e resolução de problemas: irredutibilidade de variedades conhecidas (rectas, planos, cónicas, quádricas). Referência especial ao caso da hipérbole (caso complexo e caso real).

Fim do semestre.


O Professor,
Eduardo Marques Sá