理想类群
数域的分式理想群按主理想子群分类所形成的群
理想类群(ideal class group)是数域的分式理想群按主理想子群分类所形成的群。数域K的两个分式理想A和B称为等价的,指存在α∈K使A=αB。K的分式理想等价类全体构成的乘法群H(K)即称为K的理想类群。
详细概念
理想类群(ideal class group)是数域的分式理想群按主理想子群分类所形成的群。数域K的两个分式理想A和B称为等价的,指存在α∈K使A=αB。K的分式理想等价类全体构成的乘法群H(K)即称为K的理想类群。换句话说,H(K)=I/I,式中I为K的分式理想群,I为主理想子群。H(K)的阶h(K)是有限数,称为K的理想类数或类数。K为主理想域(即K的整数环为主理想环)当且仅当h(K)=1。类群和类数是数域的重要数论特征和研究对象。
理想类群也是衡量戴德金环与主理想整环相距程度的群。设G(R)是戴德金环R的全部分式理想所构成的群,P(R)是主分式理想群。它们都是交换群且P(R)是G(R)的子群,其商群G(R)/P(R)=I(R)称为R的理想类群。R的每个分式理想a在I(R)中的像称为a所在的理想类。于是,两个分式理想a,b同属于一个理想类当且仅当在R的商域K中存在非零元素d使a=(d)b。所以,I(R)是一阶群,当且仅当P(R)=G(R);又当且仅当R的每个整理想均为主理想;又当且仅当R为主理想整环。
群是一种只有一个运算的、比较简单的代数结构;是可用来建立许多其他代数系统的一种基本结构。
设G为一个非空集合,a、b、c为它的任意元素。如果对G所定义的一种代数运算“·”(称为“乘法”,运算结果称为“乘积”)满足:
(1)封闭性,a·b∈G;
(2)结合律,即(a·b)c = a·(b·c);
(3)对G中任意元素a、b,在G中存在惟一的元素x,y,使得a·x= b,y·a=b,则称G对于所定义的运算“·”构成一个群。例如,所有不等于零的实数,关于通常的乘法构成一个群;时针转动(关于模12加法),构成一个群。
满足交换律的群,称为交换群。
群是数学最重要的概念之一,已渗透到现代数学的所有分支及其他学科中。凡是涉及对称,就存在群。例如,可以用研究图形在变换群下保持不变的性质,来定义各种几何学,即利用变换群对几何学进行分类。可以说,不了解群,就不可能理解现代数学。
1770年,拉格朗日在讨论代数方程根之间的置换时,首先引入群的概念,而它的名称,是伽罗华在1830年首先提出的。
理想
集合论中的基本概念之一。设S为任意集合,若I⊆P(S)且满足:
1.∅∈I;
2.若X,Y∈I,则X∪Y∈I;
3.若X,Y⊆S,X∈I,Y⊆X,则Y∈I;
则称I为集合S上的理想。理想的概念在现代数学的几乎每个分支中均有应用,且有许多变体或引申。例如,布尔代数上的理想即为集合上的理想的一种变体。设B为任意布尔代数,若B的一个子集I满足:
1.0∈I,1∉I(其中0,1分别为布尔代数B中的零元与么元);
2.对任何u∈I,v∈I,有u+v∈I;
3.对任何u,v∈B,若u∈I且v≤u,又v∈I;
则称I为B上的理想。
理想概念是斯通(Stone,M.H.)于1934年提出的。
数域
数域是一种可进行除法运算的数环。至少含两个数的数环F,若对任意a,b∈F,b≠0,a/b∈F,则称F是一个数域。
全体有理数集、全体实数集、全体复数集都构成数域。全体形如a+b(a,b有理数)的数集构成数域。整数环不是数域,偶数环也不是数域。
任何数域都包含有理数域。复数域是最大的数域;有理数域是最小的数域。任何数域中都含有无穷多个有理数,特别,都含有无穷多个整数。
在数域上可以讨论解线性方程组.给定数域F上的线性方程组(即系数和常数项都是F中的数)的可解性,并不因F的扩大而改变,即若该方程组在F中无解,则在比F更大的数域E中仍然无解;若在F中有唯一解,则它也是在E中的唯一解;若在F中有无穷多解,则在E中也有无穷多解(虽然可能得到不在F中的解)。
在初中刚刚学过有理数之后,就开始学习解线性方程组,而它的结果,在实数、复数概念引入之后并不改变。
但是,讨论数域F上多项式f(x)在F中的根时,由于多项式分解与所在数域F有关。因此在比F更大的数域E上,f(x)可能会有本质上不同于F中的根。如f(x)=x+1在有理数域Q及实数域R中都没有根,而在复数域C中有根i及-i。自然,这也可以说成:f(x)=x+1在Q及R上不可分解(不可约),而在C上,f(x)=(x+i)(x-i)。
整环
非退化为{0}且没有0因子的交换环称为整环.
环Z是整环. 设n为非零自然数;为使环Z/nZ为整环,必须且只须n是素数. 任一交换体是整环对任一整环A,系数取自A中含一个未定元的全体多项式之环A[X],系数取自A中的全体形式级数之环A[[X]]都是整环。由此推知,系数取自交换体K中含p个未定元的全体多项式之环K[X1,X2,…,Xp]及含p个未定元的全体形式级数之环K[[X1,X2,…,Xp]]都是整环。
戴德金环
戴德金环是理想可以惟一素分解的环。最重要的例子是:数域的整数环、光滑曲线的坐标环。按定义,满足下述三条件的整环R称为戴德金环:
1.R是诺特环。
2.R的真素理想均为极大理想。
3.R在其商域F(≠R)中是整闭的。
事实上,对每个戴德金环R及其商域F,总存在F的离散素除子集S使{F,S}为普通算术域而R为S整数环。整环R(≠其商域F)为戴德金环当且仅当其每个真理想均为极大理想的积。也等价于其每个分式理想均可逆,即分式理想全体构成群。戴德金环R在其商域F的有限可分扩张E中的整闭包RE也为戴德金环,且E是RE的商域。
主理想整环
主理想整环是比单一分解环范围更窄的整环类。若一个环R的任意理想都是主理想,则称R为主理想环。若整环R是主理想环,则R称为主理想整环。整数环Z及域上一元多项式环都是主理想整环。主理想整环必为单一分解环,反之不真。
参考资料
最新修订时间:2022-09-22 09:42
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