Diskriminante (algebraische Zahlentheorie)

In der algebraischen Zahlentheorie bezeichnet die Diskriminante ein Hauptideal in einem Ganzheitsring, welches eine zahlentheoretische Aussage über die Körpererweiterung zweier Zahlkörper macht.

Definition

Sei ein Ring, ein Unterring derart, dass ein freier -Modul vom Rang ist. Für heißt die Diskriminante von .

Wenn eine -Basis von darstellt, so ist die Diskriminante bis auf eine Einheit in eindeutig bestimmt, insbesondere ist also das von in erzeugte Hauptideal unabhängig von der Basiswahl. Dieses Hauptideal wird mit bezeichnet und heißt Diskriminante von über .

Eigenschaften und Anwendung

  • Seien zwei Zahlkörper, mit den zugehörigen Ganzheitsringen . Dann gilt für ein Primideal das folgende: ist genau dann verzweigt, wenn gilt[2]. Insbesondere folgt daraus, dass es nur endlich viele verzweigte Primideale gibt (eindeutige Primzerlegung von , vgl. Dedekindring).

Beispiel

Seien ; bezeichne die Äquivalenzklasse von in .

Somit , was der Diskriminante des Polynoms entspricht.

Zur Berechnung der dabei verwendeten Spuren:

Diskriminante eines Zahlkörpers

Sei K ein Zahlkörper und OK sein Ganzheitsring. Sei b1, ..., bn eine Basis von OK als Z-Modul, und seien {σ1, ..., σn} die Einbettungen von K in die komplexen Zahlen. Die Diskriminante von K ist das Quadrat der Determinante der n-mal-n-Matrix B deren (i,j)-Eintrag σi(bj) ist.[3]

Siehe auch

Literatur

Einzelnachweise

  1. Neukirch: Satz. I.2.8
  2. Neukirch: Thm. III.2.6
  3. Neukirch: §I.2, nach Kor. I.2.7 und Bem. nach Satz I.2.11