Richiami di algebra di base: definizione di gruppo, sottogruppo, sottogruppo normale, gruppo quoziente, omomorfismi tra gruppi, teoremi di omomorfismo, i gruppi Zm. Anelli, ideali, anelli quozienti, omomorfismi ecc. Campi. Esempi e applicazioni. L'anello Z: teorema cinese del resto, criteri di divisibilità, la prova del nove.
Numeri interi: teorema di divisione, massimo comun divisore
(mcd) e minimo comune multiplo (mcm) tra interi, calcolo del mcd con l'algoritmo
di Euclide, identità di Bezout, l'algoritmo binario per il calcolo
del mcd. Numeri primi, unicità della fattorizzazione, definizione
del mcd e mcm per mezzo della fattorizzazione. Teorema di Cesàro
sulla densità delle coppie di numeri tra loro primi. Infinità
dei numeri primi e cenno sul teorema di densità dei numeri primi.
Piccolo teorema di Fermat.
Campi: caratteristica di un campo, prime proprietà dei campi di caratteristica finita e campi finiti. L'isomorfismo di Frobenious. L'espressione (a+b)p in un campo di caratteristica p.
Polinomi (in una indeterminata): L'anello dei polinomi. Polinomi su un campo, teorema di divisione per polinomi, mcd e mcm tra polinomi, algoritmo di Euclide, identità di Bezout. Polinomi irriducibili, l'anello dei polinomi su un campo come dominio a fattorizzazione unica. Teorema cinese del resto per polinomi. Criterio per stabilire se un polinomio su un campo ha fattori multipli. Polinomi con derivata nulla.
Criteri di fattorizzazione di polinomi: fattorizzazione in C[x] (teorema fondamentale dell'algebra) e fattorizzazione in R[x]. La fattorizzazione in Z[x] e Q[x]: polinomi primitivi, lemma di Gauss, criterio di irriducibilità di Eisenstein. Infinità dei polinomi irriducibili in Z[x] e Q[x]. Metodo di interpolazione di Lagrange per fattorizzare un polinomio in Z[x]: il problema della fattorizzazione (in Z[x] e Q[x]) è risolvibile in un numero finito di passi. Fattorizzazione in Zp[x]: i teoremi di Berlekamp e l'algoritmo. Esempi (anche con Maple). Criterio di sollevamento di Hensel: come risalire dalla fattorizzazione di un polinomio in Zp[x] alla sua fattorizzazione in Z[x] (senza dim.).
Calcolo simbolico: Introduzione al programma "Maple", esempi vari.
Testi seguiti:
- Lindsay Childs, A concrete introduction to higher algebra,
Springer - Verlag.
- Donald Knuth, The art of computer programming, vol 2, Addison
- Wesley.
- Rudolf Lidl, Gunter Pilz, Applied abstract algebra, Springer
- Verlag.