Esercizio sugli ideali massimali.
Sia $p in ZZ$ un numero primo. Nell'anello $M_(2) (ZZ)$ delle matrici $2x2$ a coefficienti in $ZZ$, si consideri l'insieme:
$I:={ ((a,b),(c,d))|a,b,c,d-=0(mod p)}$
Si dimostri che $I$ è un ideale massimale in $M_(2) (ZZ)$.
Io ho pensato di dimostrare che $(M_(2)(ZZ))/I$ è un campo ma non so come descrivere $(M_(2)(ZZ))/I$. Potete darmi una mano? O devo ragionare in modo diverso?
$I:={ ((a,b),(c,d))|a,b,c,d-=0(mod p)}$
Si dimostri che $I$ è un ideale massimale in $M_(2) (ZZ)$.
Io ho pensato di dimostrare che $(M_(2)(ZZ))/I$ è un campo ma non so come descrivere $(M_(2)(ZZ))/I$. Potete darmi una mano? O devo ragionare in modo diverso?
Risposte
L'anello $M_2(ZZ)$ non e' commutativo.
Suppongo che la frase "$I$ e' un ideale massimale in $M_2(ZZ)$"
vuol dire che "$I$ e' un ideale bilaterale massimale in $M_2(ZZ)$".
Per vedere questo, basta dimostrare che l'anello quoziente $R=M_2(ZZ)$/$I$
non ammette ideali bilaterali propri. In altre parole, $R$ deve essere semplice.
Ma questo e' un fatto ben noto, visto che $R$ e' isomorfo a $M_2(ZZ$/$pZZ)$
e $ZZ$/$pZZ$ e' un campo.
Edit: @Martino
Suppongo che la frase "$I$ e' un ideale massimale in $M_2(ZZ)$"
vuol dire che "$I$ e' un ideale bilaterale massimale in $M_2(ZZ)$".
Per vedere questo, basta dimostrare che l'anello quoziente $R=M_2(ZZ)$/$I$
non ammette ideali bilaterali propri. In altre parole, $R$ deve essere semplice.
Ma questo e' un fatto ben noto, visto che $R$ e' isomorfo a $M_2(ZZ$/$pZZ)$
e $ZZ$/$pZZ$ e' un campo.
Edit: @Martino

Immagino che per "ideale" intendi "ideale bilatero". In tal caso non devi dimostrare che quel quoziente è un campo ma che è un anello semplice. Vedi per esempio qui.
Edit: ahaha, quasi la stessa tua risposta Stickelberger, beh la tengo dai
Edit: ahaha, quasi la stessa tua risposta Stickelberger, beh la tengo dai
