环的基本概念
来源:互联网 发布:csol抽奖软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 05:01
定义和简单性质
定义:
如果一个非空集合R上定义了两个二元运算+,
1)(R,+)构成Abel群;
2)乘法分配律:
3)分配律:
则称R关于运算+,
4)若在环R中
成立,则称R为交换环
若环中存在乘法幺元,则称R为幺环
加法群(R,+)的幺元通常记为0,元素a的加法逆元通常记为-a.乘法幺元通常记为1.
我们比较熟悉的环有整数环
如果一个环只有一个元素(必为0),则称之为零环
0元素和负元素关于乘法有简单性质:
命题,设R是环,则
1)
2)
定义,设R为幺环,
定义,设R为幺环
其中m,n为任意整数,a,b为环R的任意元素(只要记号有意义)
在矩阵环中我们遇到过两个非零的矩阵相乘可以为零,这导致”零因子”的概念
如果
如果
如果a既是左零因子又是右零因子,则称a是R的一个零因子
在交换环中,显然左零因子和右零因子是一个概念
定义,没有非零零因子的、至少含有两个元素的交换幺环称为整环
——至少含有两个元素,等价于0
子环、理想和商环
定义
验证子集是子环
1)S非空
2)S关于加法构成群,即对于任意的a,b
3)S在乘法下封闭,即对于任意的a,b
子环作为环的加法子群当然有陪集,但是一般而言这种陪集的乘积不一定是陪集(这里的乘积的含义类似于群的子集的乘积,即对于环R的子集S,T,定义
甚至不是任一陪集,例如Z作为Q的加法子群,其陪集中不可能同时含有整数和非整数(否则与”不同的陪集不相交”矛盾)
定义
显然左(右)理想都是子环
命题
设I是R的理想,则对于任意的
定义:,设R是
容易看出
其中
若R是幺环,则
若R是交换幺环,则
如果
生成系,
定义,
则此集合构成环,称为R关于I的商环,记为R/I
由于(R,+)是Abel群,所以理想I是R的正规子群,故商环中加法是良定义的。
事实上,若
于是
注意:此定义中的陪集的乘法与上面提到的环的子集的乘法不同.一般而言,陪集作为环的子集的乘积使这里定义陪集的乘积的子集
最简单的非平凡的商环的例子是整数环的剩余类环。域上的一元多项式环的商环尽管从环论的角度看并不复杂,但它有很多用途!
环的同态和同构
定义
环同态
环同构
若
则称为反同态,类似的反同构
像
核
命题
命题
同态基本定理
推论
第一同构定理
设R是环,I是R的理想,则在典范同态
1)R的包含I的子环与R/I的子环在π下一一对应;
2)在此对应下,理想对应理想;
3)若J是R的理想,且
第一同构定理
1)
2)
环的直和与直积
构成的子环称为外直和
当
对于任一
和
命题
1)映射
是同构的;
2)
3)
4)
同理可推广至N
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