Пусть
--- эпиморфизм,
--- максимальный идеал в
.
1)
--- идеал в
(вообще, если мы берём произвольный гомоморфизм, то образ идеала, даже максимального, не обязан быть идеалом, но при эпиморфизме образ идеала --- всегда идеал).
2) Пусть
--- произвольный собственный идеал в
, такой что
. Тогда
--- собственный идеал в
, содержащий
(прообраз идеала всегда идеал, это верно при любом гомоморфизме, а вот для того, чтобы прообраз у собственного идеала был собственным, уже нужна сюрьективность). Так как
максимален, то
, так что
.
3) Мы показали, что любой собственный идеал в
, расширяющий
, совпадает с
. Значит,
--- максимальный идеал в
по определению. Всё
4) Вообще-то возможен ещё вариант
. Мы считаем, что он не имеет места и что это подразумевается в условии (а иначе в задаче просто просят доказать ложное утверждение).