Anneau (Alzheimer)?

Je m'inquiète de ce qui se passe dans mon cerveau depuis quelques temps. Je trouve plein de preuves de choses fausses, et mets souvent du temps à trouver les erreurs.

Bon à la rigueur c'est pas grave, je passe un coup de fil quand ça m'énerve.

Mais je trouve aussi plein de preuves de ... choses déjà prouvées. Et dans la plupart des cas, je "rame" en ce sens qu'on trouve difficilement des amis qui vous file au téléphone une erreur dans une preuve qui aboutit à un truc connu et déjà prouvé de longue date.

Moralité: certaines preuves "trop faciles" me semblent douteuses et je n'ai d'autre choix que de poster, bien qu'elles prouvent des trucs bien connus. (Ou alors de les passer au vérifieur formel, mais c'est long).

Présentement: je vais prouver en peu de lignes très "vides" qu'il n'y a pas de suite descendante d'idéaux premiers dans un anneau noethérien. Or je crois avoir plus ou moins vu jadis que ce n'était pas considéré comme une trivialité. Je dois donc "probablement" faire une erreur.

1/ On peut supposer que pour tout idéal $J$ non nul, $A/J$ vérifie l'énoncé suivant: pour toute suite finie strictement croissante d'idéaux premiers (propres), le dernier de la liste a besoin d'au moins autant de générateurs que la longueur de la suite - 1.

2/ Supposons que $P_0<..<P_n$ et que $P_n$ n'ait besoin que de $<n-1$ générateurs. Comme on peut écraser $P_0$, l'anneau est intègre et $P_0=(0)$.

3/ Regardons $P_1$, $a\in P_1$ non nul, et écrasons $a^2$. Alors $P_1$ tout entier devient nul. Donc $\exists k: a=ka^2$, donc $a(1-k^a)=0$. Il suit $ka=1$. Contradiction.

4/ Par récurrence noethérienne, CQFD.


Evidemment en corollaire, pas de suites strictement décroissante infinie d'idéaux premiers dans un anneau noethérien, mais je trouve ces 4 lignes "un peu triviales" pour être non erronées.

Merci à quiconque trouverait le "gros oubli".
Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi

Réponses

  • Je vais essayer de déchiffrer ta preuve parce que comme ça elle n'est pas très claire (étapes 1),3) et 4) sont peu claires)

    Etape 1) : je crois deviner que tu dis quelque chose comme : soit $J$ maximal parmi les idéaux qui ne vérifient pas ce que tu annonces, donc dans $A/J$ tous les idéaux non nuls vérifient ce que tu annonces, et donc on se place dans $A'=A/J$ (qu'on appelle dans la suite $A$).

    Etape 2) : Ok.

    Etape 3) : "Alors $P_1$ entier devient nul" pourquoi ? Est-ce là que la réduction effectuée en 1) intervient ? Dans $A/(a^2)$, on a une suite $P_1/(a^2)<...<P_n/(a^2)$ donc $P_n/(a^2)$ a besoin d'au moins $n-2$ générateurs par la réduction faite en 1), jusque là ok, mais je ne vois pas ce qui interdit qu'il en ait justement $n-2$. Tu rajoutais peut-être $0$ à la liste ? Mais il n'est pas premier dans $A/(a^2)$ donc la liste perd en longueur. Je rate quelque chose ?
    (à noter que à part ça, puisque $P_i$ contient $(a^2)$ pour $i\geq 1$, on n'a jamais $P_i/(a^2)=P_{i+1}/(a^2)$, donc le seul endroit où la liste perd en longueur c'est au début)
  • En (3), l'écrasement de $P_0$ ne change rien puisqu'on n'avait pas mis $(0)$ qui n'était pas premier dans la liste

    C'est juste un raisonnement pour dire que $(0)$ est forcément le premier de la liste vu hypothèse "récurrence".

    Sinon, je ne comprends pas trop précisément tes derniers points. Tu as repéré un oubli?

    Pour (1) tu as parfaitement compris.

    Un grand merci pour ta réaction! (je suis un peu superficiel car j'échange des mails sur le bac, ça disperse dans tous les sens, pardon)
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  • Bah je ne sais pas si c'est un oubli mais je ne comprends juste pas 3) : qu'est-ce qui dit qu'en tuant $a^2$ tu tues $P_1$ ? (ma parenthèse était pour me convaincre moi-même et prévenir les passant.e.s que la suite que tu obtiens en tuant $a^2$ est aussi une suite strictement croissante d'idéaux premiers, à l'exception potentielle de la première étape)
  • Oui pour (3): si $P_1$ ne devenait pas nul après écrasement de $(a^2)$, la liste garderait sa longueur et......


    Ah mais NON que je suis bête!!!!! L'idéal $(a^2)$ cesse d'être premier donc je perds l'idéal $(0)$ dans le nouvel anneau ARRRRRRRGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG

    mon titre est bien choisi. J'en ai marre d'être vieux!!!
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  • Un grand merci à toi!!!!

    Je me disais bien que ça ne pouvait pas être aussi trivial que ça. :-D
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  • Bah oui c'est ce que j'ai dit dans mon premier message :-D ta liste perd en longueur (je me cite : " Tu rajoutais peut-être $0$ à la liste ? Mais il n'est pas premier dans $A/ (a^2)$ donc la liste perd en longueur." )
  • Un exo dur consiste à montrer que si dans un anneau commutatif $A$, tous les idéaux premiers ont une famille génératrice finie alors $A$ est noethérien. Peut-être que tu confondais avec celui-là ?
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • @foys: merci. Non je ne confondais pas mais merci de me rappeler ton très sympathique exo dur. Mais je crois bien que prouver que la stricte croissance du nombre minimal de générateurs pour les idéaux premiers (ordre de départ inclusion) est "encore plus dur" (ou plus précisément "sale").

    En tout cas je n'ai pas souvenir d'en avoir croisé une preuve propre.
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  • @foys, tout bien réfléchi, c'est ton énoncé que je n'ai peut-être jamais connu avant que tu me l'apprennes aujourd'hui. Donc remerci (j'ai un vague souvenir d'un énoncé similaire).

    Plus pour la gymnastique que pour la métaphysique, je te remercierais si tu pouvais en poster 5-6 lignes de plan stratégique. Sinon, à chaque fois que j'y repenserai je risque de chercher (ce qui n'est pas un mal en soi, mais j'ai une tendance aux fixettes hors-contrôle).

    Pour l'autre énoncé***, je veux bien aussi une référence la moins "indicée" possible.

    Grand merci par avance.

    *** quand j'étais jeune, j'avais déjà vaguement pu en venir à bout je crois, mais galériennement.
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  • Bon en fait je sais prouver ton exo (le plus est de prouver qu'on peut supposer l'anneau dénombrable).
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  • En tout honnêteté, je n'ai pas d'ailleurs pas prouvé ça (qu'on peut se contenter de le prouver pour les anneaux dénombrables), à bien y regarder. Je suis passé trop vite (je ne dis pas que j'ai fait d'erreur, mais j'ai bâclé le truc).
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