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Sei K ein Körper. Für f ∈ K[t] sei die Abbildung f1 : K→K definiert durch f1 : x ↦ f(x) (x ∈ K). Beweise: Die Abbildung K[t] → Abb(K,K), f ↦ f1 ist genau dann injektiv, wenn die Mächtigkeit/Kardinalität von K gleich unendlich.

(K[t] : Menge aller Polynome, weiß nich ob man diese Information braucht.)

und

( Abb(K,K) sprich K nach K)

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sei \( K \) endlich. Dann gilt für alle \( k \in K \) die Aussage \( k^{|K^*|} = k \), wobei \( K^* \) gleich \( K \) ohne die \( 0 \) sei. (~ Satz von Lagrange)

Sei nun \( f(x) = x^{|K^*|} \) und \( g(x) = x \).

Diese beiden Polynome ergeben dieselbe Auswertungsbildung für \( x \in K \), es ist \( f_1 = g_1 \), trotz \( f \neq g \). Folglich ist die so definierte Abbildung \( K[t] \rightarrow \textrm{Abb}(K, K) \) nicht injektiv.

Sei nun \( K \) unendlich groß. Dann gilt für Polynome der Form \( f(x) = k_1 x^{a_1} \) und \( g(x) = k_2 x^{a_2} \), dass \( f_1 = g_1 \) ist, genau dann wenn \( k_1 = k_2 \) und \( a_1 = a_2 \) ist.

Dieses Argument gilt auch für beliebige Polynome (Polynome mit mehr als einem Summanden): Die Differenz der Auswertungsabbildungen, \( f_1 - g_1 \), ist genau dann \( 0 \) für alle \( k \in K \), wenn \( f - g \) gleich \( 0 \) ist.

Der Grund ist, dass \( f - g = 0 \) nur (sprich höchstens) endlich viele Lösungen in \( K \) hat. Es gibt also \( k \in K \) mit \( f_1(k) - g_1(k) \neq 0 \). Wenn es aber für alle \( k \in K \) gelten soll, sprich \( f_1 = g_1 \), so muss bereits \( f = g \) gelten, weil \( K \) unendlich groß ist.

Mister

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Ich darf den Lagrange Satz nicht benutzen, weil er noch nicht behandelt wurde, was nun?

Dann musst du explizit beweisen, dass in einem endlichen Körper \( K \) immer \( k^{|K^*|} = k \) für alle \( k \in K \) gilt.

was ist eine Auswertungsabb. ? Geht die Argumentation auch ohne?

Der Satz, der hier bewiesen werden soll, dreht sich um eine Auswertungsabbildung und ob diese injektiv ist. Man muss dieses Wort allerdings nicht benutzen.

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