Fundamentos de Álgebra

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Conteúdo

Bloco 1. Números inteiros: os princípios de boa ordenação e indução; o Lema  de Divisão de Euclides; critérios de divisibilidade; representação de inteiros e racionais em bases; máximo divisor comum e mínimo múltiplo comum; o MDC como combinação linear; equações diofantinas lineares; números primos; fatoração; o Teorema Fundamental da Aritmética.

Bloco 2. Congruências: definição e propriedades elementares; congruências lineares; a função de Euler; os teoremas de Fermat Euler, Wilson e do resto chinês; testes de primalidade; a criptografia RSA.

Bloco 3. Polinômios sobre um corpo; divisibilidade; o Lema de Divisão; máximo divisor comum e mínimo múltiplo comum; raízes, fórmulas para raízes para polinômios de 2o e 3o grau; irredutibilidade e fatoração sobre Q, R e C; o Teorema Fundamental da Álgebra;  o Lema de Gauss e o Critério de Eisenstein; anéis; definição e exemplos; ideais; domínios de integridade; divisores de zero; anéis euclidianos.

Literatura recomendada

  • A. Vidigal, D. Avritzer, E. Farias e Soares, H. P. Bueno, M. C. C. Ferreira, e E. M. C. de Faria.  Fundamentos de Álgebra. Editora UFMG. 2005.
  • S. C. Coutinho. Teoria de números e criptografia RSA. IMPA-SBM ,segunda edição,  2014.
  • A. Hefez. Curso de Álgebra (vol 1). Coleção Matemática Universitária, IMPA - SBM, quinta edição, 2016.
  • Adilson Gonçalves. Introdução à álgebra, IMPA, sexta edição, 2017.
  • Arnaldo Garcia e Yves Lequain. Elementos de álgebra, IMPA, sexta edição, 2018.
  • F. C. P. Milies e S. P Coelho. Números: uma introdução à Matemática. Ed. USP, terceira edição, 2013.
  • L. S. Childs. A concrete introduction to higher algebra, UTM, Springer-Verlag, 2009.

Canais de YouTube

  • Teoria dos números por Michael Penn (inglês)
  • Teoria dos números por Richard Borcherds (inglês)
  • Intrudução à teoria dos números por Richard Borcherds, Universidade de Berkeley, 2022 (inglês)

Notas e apostilas

Bloco 1: Inteiros

  • Divisão, quociente, e resto entre números inteiros; O Teorema de Divisão de Euclides
  • Expansão de números inteiros em uma base \(b\)
  • Critérios de divisibilidade
  • Expansão decimal de números racionais
  • O maior divisor comum
  • O Algoritmo de Euclides
  • Propriedades do MDC
  • Números primos
  • O Teorema Fundamental da Aritmética
  • O número dos primos
  • Equações diofantinas lineares em duas variáveis
  • O Teorema Chinês dos Restos (Versão 1.0)
  • A função \(\varphi\) de Euler

Bloco 2: Congruências

  • Congruências
  • Classes residuais
  • \(\Z_n\)
  • Congruências com incógnitas
  • O Teorema Chinês dos Restos (Versão 2.0)
  • O Pequeno Teorema de Fermat e o Teorema de Euler
  • O Teorema de Wilson
  • A ordem de um elemento de \(\Z_n\)
  • Elementos primitivos: O enunciado
  • Quadrados em \(\Z_p\) e resíduos quadráticos
  • O Algoritmo de Exponenciação Rápida
  • O Teste de Primalidade de Fermat
  • Os números de Carmichael
  • O Teste de Primalidade de Miller
  • Criptografia RSA: A Teoria
  • Criptografia RSA: Um Exemplo Computacional

Bloco 3: Polinômios

  • Anéis, domínios e corpos
  • Números complexos
  • Polinômios sobre anéis
  • O anel dos polinômios
  • Divisibilidade entre polinômios
  • O Teorema de Divisão para Polinômios
  • O MDC de dois polinômios e o Algoritmo de Euclides
  • Raízes e divisibilidade
  • Elementos Primitivos: A demonstração
  • Polinômios irredutíveis
  • O Teorema da Fatoração para Polinômios
  • Domínios de Fatoração Única (DFU)
  • Polinômios em \(\Q[x]\). Parte I: O Lema de Gauss
  • Polinômios em \(\Q[x]\). Parte II: O Critério de Eisenstein
  • Equações polinomiais do segundo grau
  • Equações polinomiais do terceiro grau