Elementi invertibili e divisori dello zero

ElCastigador
Buongiorno ragazzi,qualcuno sa dirmi come risolvere questo tipo di esecizio?E' proprio il raginamento da fare per arrivarci che mi manca...Grazie

$ EE m in N^+ "tale che "Zm " abbia esattamente 3 elementi invertibili e 7 divisori dello zero " $

Risposte
vict85
Non usare le formule per scrivere il testo.

Il problema ti chiede se esiste oppure di trovarlo?

Comunque per incominciare prova a riscrivere l'essere invertibile o divisore dello zero in termini di divisori comuni con \(\displaystyle m \).

ElCastigador
Si scusa ho sbagliato a scrivere,nel senso che si chiede di trovarlo.
Non riesco ad arrivarci alla seconda cosa che hai detto.Come devo procedere?

dan952
Il numero degli elementi invertibili di $ZZ_m$ è dato dalla funzione di Eulero $\phi(m)=|(ZZ_m)^×|$ che ci da il numero di numeri minori e coprimi con $m$ dunque dobbiamo porre una prima condizione
$$\phi(m)=m(1-1/p_1)(1-1/p_2)\cdots(1-1/p_k)=3$$
Dove $p_1,...,p_k$ sono i primi che dividono $m$.
Inoltre sappiamo che ci sono 7 divisori dello zero cioè tutti i divisori di $m$ esclusi 1 e $m$ devono essere 7, come si calcolano i divisori di un numero $m=p_1^{v_1}p_2^{v_2} \cdots p_k^{v_k}$ con la formula
$d(m)-2=(v_1+1)(v_2+1)\cdots(v_k+1)-2=7 \Rightarrow (v_1+1)(v_2+1)\cdots(v_k+1)=9$
Ma $9=3^2=9\cdot 1$ e ogni fattore $v_i+1>1$ quindi al più $i=2$ cioè $m$ ha al più due fattori primi, supponiamo abbia esattamente 2 fattori primi dunque si avrebbe che $v_{1}=v_{2}=2$ e quindi $m=p^2q^2$ ma $\phi(m)=pq(p-1)(q-1)=3$ che è assurdo poiché 3 è primo. Procedi analogamente supponendo che $m$ abbia un solo fattore primo e quindi $v_1=8$.

vict85
L'anello \(\mathbb{Z}_m\) gode della proprietà che ogni elemento non invertibile è uno zero divisore. Infatti se \(\displaystyle (s,m) = t \) allora \(\displaystyle \frac{m}{t}s = \frac{s}{t}m\). Quindi ogni numero che non sia coprimo con \(\displaystyle m \) è uno zero divisore (non soltanto i divisori di \(\displaystyle m \), ma tutti i loro multipli).
Fatto questo accenno non rimane altro che fare \(\displaystyle m = 3+7 = 10 \), d'altra parte \(\displaystyle \phi(10) = 4\neq 3 \). Quindi non esiste alcun \(\displaystyle m \) con quella proprietà.

dan952
Hai ragione Vict85 grazie per la dritta :)

Stickelberger
Gli elementi invertibili formano un gruppo con elemento neutro $1$.
Se il gruppo ha tre elementi, allora l'ordine dell'elemento
invertibile $-1$ divide $3$ ed e' quindi per forza uguale a $1$.
Questo implica che $-1=1$ e quindi $m$ divide $2$. Contraddizione.

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