Galoistheorie

Korteweg-de Vries Instituut, University of Amsterdam

Dit is de website voor het tweede gedeelte van het vak Galoistheorie, gegeven aan de UvA. Het eerste deel van het vak werd gegeven door Gerard van der Geer, zie hier voor de website van het eerste deel. Ik zal op deze pagina bijhouden welke stof we hebben behandeld in het tweede deel van het college.

Behandelde stof

Week 14
Geen college.
Week 15
Voorbeeld van de Galoisgroep van X^4 - 3, oplosbaarheid, t/m Stelling 5.12 in het dictaat.
Week 16
Geen college (tweede paasdag).
Week 17
Sylow ondergroepen, tot/met 2e Sylow stelling. Volgende week maken we dit hoofdstuk af.
Week 18
De Sylow stelling afgemaakt. Bewezen dat C algebraisch afgesloten is. Griekse constructie problemen opgelost met Galois theorie
(zie sectie 25 van het Algebra 3 dictaat van Stevenhagen).
Week 19
Begin met oneindige Galoistheorie. Voorbeeld van de uitbreiding van Q door de kwadraatwortels van alle priemgetallen toe te voegen, en dit voorbeeld gebruiken om uit te leggen waarom het noodzakelijk is, om in het oneindige geval, de Galoisgroep te voorzien van een topologie. Topologische groepen. De topologie op de Galois groep.
Week 20
Verder met oneindige Galoistheorie. Projectieve limieten, p-adische getallen, Z-hoet. Voorbeeld van de Galoisgroep van de uitbreiding van Q door alle eenheidswortels toe te voegen.

Stof behandeld door Gerard

Week 6
Hoofdstuk 1; opgaven 2 en 7 van Hoofdstuk 1.
Week 7
Hoofdstuk 2; opgaven 1 en 3 van Hoofdstuk 2.
Week 8
Kwadratische reciprociteit; begin hoofdstuk 3. Opgaven 12 en 20 van Hoofdstuk 2.
Week 9
Hoofdstelling van Galoistheorie. Opgaven: 2 en 3 van Hoofdstuk 3.
Week 10
Behandeld: normaal en separabel. Opgaven 8 en 14 van Hoofdstuk 3.
Week 11
Karakterisatie van Galoisuitbreidingen, Stelling van het Primitieve Element. Opgaven 2 en 3 van Hoofdstuk 4.
Week 12
Oplosbaarheid; derde en vrierdegraads polynomen. Hoofdstuk 5 t/m pag 32. Opgaven: 9 en 10 van Hoofdstuk 5.
Week 13
Tussentoets.

Tentamens

Het tentamen zal gaan over alle stof die behandeld is t/m week 18. De oneindige Galoistheorie is dus geen onderdeel van het tentamen! Het materiaal dat Gerard heeft behandeld (weken 6 t/m 13) zal ook op het tentamen komen. Ik verwacht niet dat je op het tentamen bewijzen van stellingen uit het dictaat geheel kunt reproduceren. De nadruk zal liggen op het soort opgaven die we hebben gedaan tijdens de werkcolleges. Typisch voorbeeld: Bereken de Galoisgroep van een expliciet (niet te ingewikkeld) polynoom, bepaal het rooster van alle tussenlichamen van een Galoisuitbreiding, en geef voor elk van deze tussenlichamen een primitief element, etc. Een aantal studenten vroegen om extra oefenopgaven over constructieproblemen. Mogelijkheden zijn de opgaven 13, 15, 16, 20, 21, 40, 23, 24, 27 in het dictaat van Stevenhagen. Op het tentamen zal de nadruk liggen op vragen waarbij je voor gegeven expliciete polynomen kan beslissen of de nulpunten construeerbaar zijn of niet.
Week 28
Hertentamen (Zie datanose!).

Cijferbepaling:
Het eindcijfer is het maximum van de volgende twee getallen A en B.
A = Het gemiddelde van de tussentoets en het tentamen (weging 2:3).
B = Het tentamencijfer.

Referenties

We gebruiken het dictaat van Gerard. Behalve het dictaat van Gerard zijn er ontzettend veel boeken en dictaten te vinden waarin Galoistheorie wordt behandeld. Hier een aantal goede referenties.
Dictaten (vrij beschikbaar):
Toen ik in Leiden studeerde heb ik (met veel plezier) algebra geleerd uit het dictaat van Stevenhagen. Het dictaat van Milne ziet er ook goed uit.
Boeken:
Van deze 3 boeken is Lang's algebra het meest toegankelijk voor de moderne student (denk ik!). Bourbaki bevat waarschijnlijk de meeste wiskunde en de minste fouten, maar niet veel voorbeelden, ook is het niet echt geschreven voor een student (meningen verschillen!). van de Waerden's boek is misschien gedateerd, maar wordt nog steeds gezien als een belangrijk en zeer helder geschreven boek. Hier ook nog wat interessante informatie over de online beschikbaarheid van boeken.

Extra materiaal

Een oude toets: toets 28-10-2010. Extra opgaven. Een proeftentamen, en nog een proeftentamen. Bekijk voor meer achtergrond en als je dat leuk vindt, de volgende videos, over (geschiedenis van) groepentheorie en Galoistheorie, door Jean-Pierre Serre. (De tweede video is in het Frans):
Hier is meer achtergrond over groepsacties, een onderwerp dat aan bod is gekomen tijdens het college van week 17. Uitgelegd door Wushi Goldring:
Bovendien, hier meer uitleg door M.L. Baker over semi-directe producten (dit heb ik ook in week 17 gebruikt). Hij legt ook nog een keer uit wat exacte rijen zijn:
Voor als je "meer" wilt: Er is een cursus "Abstract algebra" volledig online beschikbaar, gegeven door Dick Gross. Het gaat om een serie van 33 colleges! Veel weten jullie hier al van, maar er worden ook allerlei nieuwe onderwerpen behandeld:
Hier ook nog een aantal voorbeelden, uitgelegd door Robert Donley. Ik ken hem niet, en ik heb ook niet alle videos van hem bekeken, maar het ziet er goed uit. Hij probeert erg duidelijk alles stap voor stap uit te leggen, en legt nadruk op voorbeelden. Ik denk dat dat belangrijk is voor een abstract college als Galoistheorie:

Interessante links


What is a Galois representation Wiles Wiles Wiles
Het inverse inverse Galois probleem, de dichtheidsstelling van Chebotarev, de klassificatie van eindige simpele groepen.