Dipartimento di Matematica

Roma TRE


 

Ultimo aggiornamento       February 10, 2008

AL3 - Fondamenti di algebra commutativa
A.A. 2007/2008 - I Semestre

Docente: Marco Fontana

 
DM, Stanza 204 tel. 06 5733 8232

e-mail: fontana(at)mat.uniroma3.it

 

  

 

 

Sommario

  • Preiscrizione ed Iscrizione telematica al corso: obbligatoria  
  • Orario delle lezioni: LU e GI ore 11-13  
  • Orario di ricevimento (I Semestre 2007/08): LU ore 13:30-15; GI ore 10-11


    Scheda del corso (dal Diploma Supplement)

    Avvisi - Bacheca elettronica del corso

    Diario delle lezioni

    Appunti on-line (in inglese) di corsi di introduzione all’algebra commutativa ed altri links utili

    Valutazione in itinere - Seminari  -  Esoneri

    Programma d'esame 

      Calendario e Prove d'esame 

 

 

  

Scheda del corso (dal Diploma Supplement)

Moduli. Ideali. Anelli e moduli di frazioni. Anelli locali. Anelli e moduli noetheriani. Teorema della base (BasisSatz) di Hilbert. Dipendenza integrale. Anelli di valutazione. Teorema di Krull (chiusura integrale e valutazioni). Teorema degli zeri (NullstellenSatz) di Hilbert. Domini di Dedekind. Anelli e moduli artiniani. Spettro primo di un anello e topologia di Zariski.

Ulteriori argomenti potranno essere svolti in accordo con gli studenti frequentanti.
Il corso è rivolto agli studenti della laurea triennale e magistrale ed è particolarmente indicato per coloro che intendano approfondire tematiche di algebra, geometria algebrica e teoria dei numeri.
 

  

Crediti: 6                                                           I Semestre                                              Prerequisiti: AL2

                                        
Insegnamento valido per la PFA (Prova Finale di tipo A)

  

 

Bibliografia essenziale

  • M.F. Atiyah - I.G. Macdonald, Introduction to commutative algebra, Addison-Wesley, 1969. Edizione in italiano con note di P.Maroscia, Feltrinelli, 1981.
  • H. Li, An introduction to commutative algebra (from the viewpoint of normalization), Word Scientific Publishing Company, 2004.

Ulteriori riferimenti bibliografici

  • D. Eisenbud, Commutative Algebra with a View Toward Algebraic Geometry. Springer, 1995.
  • I. Kaplansky, Commutative rings (revised edition), The University of Chicago Press, Chicago, 1974.
  • H. Matsumura, Commutative Ring Theory, Cambridge University Press, 1989.
  • M. Reid, Undergraduate commutative algebra, LMS Student Texts, Cambridge 1995.
  • R.Y. Sharp, Steps in commutative algebra, London Mathematical Society Student Texts, Cambridge University Press, Cambridge, 1990.
  • O. Zariski and P. Samuel, Commutative Algebra, Van Nostrand, 1958-1960 (reprinted, Springer 1975-1977)

 

  

 

 Avvisi - Bacheca elettronica del corso                             

  • Inizio delle lezioni lunedì 24 Settembre 2007.
  • La prova di valutazione intermedia, sulla prima parte del programma, e' fissata per

    MARTEDI' 6 NOVEMBRE 2007, AULA B3, ORE 10

    e consistera' in una prova scritta su un argomento rilevante tra quelli trattati nella I parte del corso e su alcuni esercizi esemplificativi di risultati svolti.

  • La seconda prova di valutazione, sulla seconda parte del programma, e' fissata per

    MARTEDI' 8 GENNAIO 2008,  ORE 10

    e consistera' in una prova scritta su un argomento rilevante tra quelli trattati nella II parte del corso e su alcuni esercizi esemplificativi di risultati svolti.

    Prenotazione obbligatoria su web studenti entro il 4 Gennaio.  web studenti


  Diario delle lezioni

I Settimana.

Introduzione al corso. Richiami sulla teoria degli anelli ed omomorfismi nel caso di anelli commutativi unitari. Ideali, ideali primi e massimali. Anelli locali: esempi e criteri.

 

II Settimana.

Parti moltiplicative e parti moltiplicative saturate. Ideali massimali nell'insieme degli ideali disgiunti da una parte moltiplicativa. Caratterizzazione delle parti moltiplicative saturate.

Localizzazioni. Esempi. Divisori dello zero e parti moltiplicative.

 

III Settimana.

Esempi di anelli locali. Un dominio e' un UFD se e soltanto se ogni ideale primo contiene un elemento primo. Nilradicale e radicale primo. Radicale di Jacobson. Esempi e prime proprieta'. Operazioni tra ideali ed esempi.

Distributivita' delle operazioni tra ideali. Teorema Cinese dei Resti per anelli commutativi e caso classico nell'anello degli interi.

Moduli su un anello. Esempi e prime proprieta'.  Hom_A(M, N) e dualita'.

 

IV Settimana.

Moduli finitamente generati. Moduli liberi. Teorema fondamentale di omomorfismo tra moduli.

Lemma di Nakayama: varie formulazioni.

Prodotto tensoriale di moduli: proprieta' universale e sua costruzione. Prime proprieta' del prodotto tensoriale ed esempi.

 

V Settimana.

Topologia di Zariski nello spazio affine su un campo. La topologia di Zariski sullo spettro primo di un anello: chiusi, aperti e base di aperti quasi-compatti. Applicazioni spettrali: continuita', immersioni aperte e chiuse. Chiusura di un sottospazio dello spettro primo.

 

VI Settimana.

Punti chiusi e sottospazi irriducibili di Spec(A). Spec(A) e' uno spazio T_0 , ma non T_1. Quasi-compattezza. Composizione di applicazioni spettrali associate ad omomorfismi di anelli. Densita' dell'immagine nella applicazione spettrale associata ad un omomorfismo iniettivo.

 

VII Settimana.

Dipendenza integrale. Chiusura integrale. Caratterizzazioni degli elementi interi. Esempi e controesempi. L'anello degli elementi interi e sua chiusura integrale. Proprieta' delle estensioni intere: stabilita' per passaggio agli anelli-quoziente ed agli anelli di frazioni. Estensioni intere ed ideali massimali. Teorema del "Lying Over" di Cohen-Seidenberg.

 

VIII Settimana.

Teorema del "Going-Up" di Cohen-Seidenberg.  Per ogni dominio D si ha  D = ∩ D_M, M ideale massimale di D. Un dominio e' integralmente chiuso se e soltanto se lo e' localmente. Anelli di valutazione. Prime proprieta' ed esempi. Sopraanelli di anelli di valutazione. Anelli di valutazione ed anelli integralmente chiusi.

 

XI Settimana.

Anelli di valutazione ed elementi massimali negli insiemi di domini locali. Lemma u, u^{-1}. Teorema di Krull: un dominio integralmente chiuso e' intersezione dei suoi sopraanelli di valutazione.
Anelli noetheriani.  Proprieta' di stabilita' di anelli noetheriani (passaggio all'anello -quoziente e all'anello delle frazioni).  Moduli noetheriani e moduli di tipo finito su anelli noetheriani. Teorema della base di Hilbert. Prime applicazioni e conseguenze.

 

X Settimana.

Teorema di normalizzazione di Noether. Teorema di Zariski. Teorema degli zeri di Hilbert (forma "debole" e forma "forte"). Conseguenze geometriche del Teorema degli zeri.
Ideali irriducibili ed ideali primi. In un anello noetheriano ogni ideale proprio possiede una decomposizione finita in ideali irriducibili.

 

XI Settimana.

Ideali primari. Radicale di un ideale primario. Ideali M-primari, con M ideale primo. Esempi e controesempi.

In un anello noetheriano un ideale irriducibile e' primario. esempi.

In un anello noetheriano ogni ideale proprio possiede una decomposizione finita in ideali primari ed un ideale radicale (proprio) possiede una decomposizione finita in ideali primi.

 

XII Settimana.

Chiusi irriducibili di uno spazio topologico. componenti irriducibili. Insiemi algebrici e loro presentazione come unione finita di varieta' algebriche irriducibili.

Domini di valutazione discreta e domini di Dedekind. Esempi. In un dominio di Dedekind ogni ideale proprio possiede una presentazione come prodotto di un numero finito di ideali potenze di ideali primi (=massimali). Esempi in anelli di numeri quadratici.

 

  

   

 


 

  Appunti on-line (in inglese) di corsi di introduzione all’algebra commutativa ed altri links utili                              

 

I. Fesenko: Commutative algebra  
This course is an introduction to modules over rings, Noetherian modules, unique factorization domain and polynomial rings over them, modules over principal ideal domains, localization
[pdf file 202K].


R.B. Ash: A course in commutative algebra 

Preface Table of Contents

Chapter 0 Ring Theory Background (7 pp.)

Chapter 1 Primary Decomposition and Associated Primes (15 pp.)

Chapter 2 Integral Extensions (9 pp.)

Chapter 3 Valuation Rings (9 pp.)

Chapter 4 Completion (10 pp.)

Chapter 5 Dimension Theory (15 pp.)

Chapter 6 Depth (4 pp.)

Chapter 7 Homological Methods (8 pp.)

Chapter 8 Regular Local Rings (3 pp.)

Exercises (7 pp.)

Solutions (8 pp.)

List of Symbols

Index



D. R. Wilkins (Trinity College, Dublin ): Topics in Commutative Algebra   .pdf 



A. Chambert-Loir (Université de Rennes ): Algèbre commutative, Cours de master de mathématiques   .pdf    

 

 


 

The Mathematical Atlas: Commutative rings and algebras 

The MacTutor History of Mathematics Archive: The development of ring theory 

Grothendieck Circle   

The long-term goal of the Grothendieck Circle is to make publicly available (and in some cases translate) the material written by and about Alexandre Grothendieck as well as to provide biographical material on Grothendieck's life and his origins. For the present, we have posted several of his writings appearing on the web in complete form for the first time, together with many links to other online sources of his work. Since many of these texts are unpublished or are out-of-print we hope this site will serve as a valuable resource, expanding over time.

Emmy Noether. Un articolo di Aldo Brigaglia apparso su Lettera Pristem  .pdf

 


Wolfram MathWorld:  Ring theory 

Wikipedia: Commutative algebra 

 


 

Valutazione in itinere - seminari - "esoneri"                               

La valutazione del profitto verrà  effettuata di preferenza durante il semestre. Gli studenti frequentanti saranno invitati ad effettuare almeno un seminario di approfondimento su tematiche collegate a quelle svolte a lezione. Inoltre  sono previste una prova scritta a metà semestre ed una prova scritta a fine semestre.

Gli studenti che hanno sostenuto con esito positivo, nel corso del semestre, le prove di valutazione parziale (seminari e prove scritte) accedono direttamente al colloquio di verbalizzazione del voto proposto dal docente, da effettuarsi durante la I Sessione di esame (Appello A o B ).

Per tutti gli studenti che non si avvalgono della possibilità della valutazione del profitto durante il corso, l'esame finale consiste in una prova scritta (comprendente anche domande di tipo teorico) o/e orale.

 

La prova di valutazione intermedia, sulla prima parte del programma, e' fissata per

MARTEDI 6 NOVEMBRE 2007, AULA B3, ORE 10

e consistera' in una prova scritta su un argomento rilevante tra quelli trattati nella I parte del corso e su alcuni esercizi esemplificativi di risultati svolti.

Prenotazione obbligatoria su web studenti entro il 2 Novembre.

La seconda prova di valutazione, sulla seconda parte del programma, e' fissata per

MARTEDI' 8 GENNAIO 2008,  ORE 10

e consistera' in una prova scritta su un argomento rilevante tra quelli trattati nella II parte del corso e su alcuni esercizi esemplificativi di risultati svolti.

Prenotazione obbligatoria su web studenti entro il 4 Gennaio.

 

I Prova scritta di valutazione in classe     testo  valutazione
II Prova scritta di valutazione in classe   testo  valutazione finale
   

Gli elaborati saranno in visione, Giovedi' 10 gennaio 2008, ore 14, stanza 204

La verbalizzazione dell'esame avverra':

   Giovedi' 10 gennaio 2008, ore 14, stanza 204

Lunedi' 14 gennaio 2008, ore 12, stanza 204

                            

Seminari                              

Studenti frequentanti che hanno richiesto di effettuare un seminario come prova parziale di valutazione in itinere:

Alberto Bedodi, Daniela Betti, Federico Cerocchi, Marianna Coletta, Vincenzo Costanzi, Micaela De Santis, Elisa Di Gloria, Daniele Esposito, Giacomo Milizia, Gabriele Nocco, Rosanna Pellillo, Stefano Spensieri.

[Altri studenti: Claudia Dennetta, Damiano Menichetti, Elena Miccichelli.]

N.B.

In grigio gli studenti che hanno rinunciato alla I prova di valutazione in classe;

in verde: lo studente che frequenta come corso ad idoneita'.

 

 

  • 18 Ottobre 2007 - Giacomo Milizia: Sottomoduli e moduli-quoziente. Operazioni tra moduli. Successioni esatte
    [ M.F. Atiyah-I.G. Macdonald "Introduction to commutative algebra", pp.18-20 e 22-24]
  • 25 Ottobre 2007 - Federico Cerocchi: Moduli di frazioni: prime proprietà
    [ M.F. Atiyah-I.G. Macdonald "Introduction to commutative algebra", pp. 38-43]
  • 15 Novembre 2007 - Elisa Di Gloria: Prodotti tensoriali (complementi). Esattezza (a destra) del prodotto tensoriale. Prodotto tensoriale di algebre
    [ M.F. Atiyah-I.G. Macdonald "Introduction to commutative algebra", pp. 25-31]
  • 22 Novembre 2007 - Micaela De Santis: Condizioni sulle catene e moduli noetheriani
    [ M.F. Atiyah-I.G. Macdonald "Introduction to commutative algebra", pp. 74-78]
  • 22 Novembre 2007 - Vincenzo Costanzi: Ideali primi in anelli di polinomi
    [ I. Kaplansky "Commutative rings ", pp. 25-27]
  • 29 Novembre 2007 - Gabriele Nocco: Applicazioni del BasisSatz di Hilbert: Struttura degli insiemi algebrici, varietà algebriche, irriducibilità
    [ D. R. Wilkins: "Topics in Commutative Algebra" (notes on-line), pp. 21-31]
  • 6 Dicembre 2007 - Marianna Coletta: Lunghezza di moduli, serie di composizione, Lemma di Zassenhaus, Teorema di Jordan-Hölder.
    [ P. Ribenboim "Rings and Modules", pp. 33-39]
  • 10 Dicembre 2007 - Rosanna Pelillo: Il Teorema del "going-down" (GD) e della incomparabilità (INC). Approfondimento delle relazioni tra  GU, INC e LO.
    [ M.F. Atiyah-I.G. Macdonald "Introduction to commutative algebra", pp. 63-64 e I. Kaplansky "Commutative rings ", pp. 28-32]
  • 11 Dicembre 2007 - Daniela Betti : Moduli proiettivi
    [ J.T. Knight "Commutative algebra", pp. 16-18 e P. Ribenboim "Rings and Modules", pp. 19-24]
  • 13 Dicembre 2007 - Daniele Esposito: Domini di valutazione discreta e domini di Dedekind
    [ M.F. Atiyah-I.G. Macdonald "Introduction to commutative algebra", pp. 93-98]
  • 17 Dicembre 2007 - Stefano Spensieri: Moduli artiniani e noetheriani, Teorema Remak-Krull-Schmidt.
    [ P. Ribenboim "Rings and Modules", pp. 39-44]

    **************************************************************************************************

     
  • .................: Teorema di normalizzazione di Noether ed applicazioni (teorema di Zariski e NullstellenSatz di Hilbert)
    [ H. Li: "An introduction to commutative algebra (from the viewpoint of normalization)"), pp. 85-93]
  • .................: Decomposizione primaria di ideali
    [ M.F. Atiyah-I.G. Macdonald "Introduction to commutative algebra", pp. 50-54]
  • .................: Moduli piatti
    [ J.T. Knight "Commutative algebra", pp. 18-24]

     

N.B. Le indicazioni bibliografiche sono "minimali": è vivamente consigliato di confrontare vari testi (tra quelli segnalati) che contengono l'argomento

 

                

              

  

 

 

 

 

Programma d'esame                              

Calendario e Prove d'esame                               

  • Appello A: 10 Gennaio 2008 10:00
  • Appello B: 4 Febbraio 2008 10:00    Testo della prova       Valutazione
  • Appello C: 5 Giugno 2008 10:00

    Prenotazione obbligatoria web Studenti        web studenti