és nem is nehéz: a 2-t tartalmazó maximális ideállal vett kép az test
Igen, de apriori ez a test lehet F2-nél nagyobb (akár végtelen is). Sőt, még az sem triviális, hogy a 2 nem egység a gyűrűben (amikoris a nevezett maximális ideál nem létezik). Lásd alább.
Így minden generátor képe 0 vagy 1, így minden elemé is.
Igen, de bizonyításra szorul, hogy a generátorokon vett leképezés (amit megadtál) kiterjed homomorfizmussá.
Itt egy bizonyítás arra, hogy valóban van homomorfizmus az általad tekintett S gyűrűből az F2-be. Belátható (de nem triviális), hogy az S minden x eleme egyértelműen írható fel pozitív négyzetmentes számok négyzetgyökeinek egész együtthatós lineáris kombinációjaként. Ebből következik, hogy 1 nem eleme a 2S-nek (vagyis a 2 nem egység az S-ben), majd az is következik, hogy van egyetlen y elem a {0,1} halmazban, amire x2 kongruens y modulo 2S. Az y-t jelöljük f(x)-szel. Belátjuk, hogy a kapott f:S->F2 leképezés egy gyűrűhomomorfizmus. Legyen x és x' eleme S-nek. Ekkor x2 = f(x) mod 2S és x'2=f(x') mod 2, amiből
(xx')2 = x2x'2 = f(x)f(x') mod 2S,
illetve
(x+x')2 = x2+x'2 = f(x)+f(x') mod 2S.
Tehát f(xx') = f(x)f(x') mod 2, ill. f(x+x') = f(x)+f(x') mod 2, és készen vagyunk.