Lie环的Hall幂零性准则
Strongart数学笔记:通向组合交换代数Stanley_Reisner理论
通向组合交换代数Stanley-Reisner理论(2014-10-1513:53:18)Stanley-Reisner环(又称为面环(face ring))把代数拓扑中单纯复形与多项式的单项商环联系起来,可以说是一张通向组合交换代数的入场券,下面就来介绍一下关于它的基本内容。
先看Stanley-Reisner环的定义,设k是作为系数的交换环,给定任何一个顶点集为{v_1,…,v_n}的单纯复形Δ,Δ关于k的Stanley-Reisner环是指齐次k-代数:k[Δ]=k[x_1,…,x_n]/I_Δ其中I_Δ是由所有使得不属于Δ的单形(v_iv_j…v_k)所对应的单项式x_ix_j…x_k生成的理想,也称为Stanley-Reisner 理想。
即I_Δ={m;m∉Δ}这个定义的要点就是各顶点v_i对应原子单项式x_i,若干顶点构成的单形(v_iv_j…v_k)对应原子单项式的积x_ix_j…x_k.请注意,这里各原子单项式的下标都是不同的。
换句话说,生成Stanley-Reisner理想的各单项式都是平方自由的,即不含任何平方项因子。
反之,给定平方自由的单项理想I,我们也可以得到它的Stanley-Reisner环复形Δ_I={m;m∉I}可以证明它们满足这样的自反关系:I_(Δ_I)=I,Δ_(I_Δ)=Δ对于平方自由的单项理想m,n,有m整除n iff对应的单纯复形m∈n,由此说明它们的自然序关系是一致的。
对于Stanley-Reisner理想I_Δ,我们有如下公式:I_Δ=∩B_F其中F取遍Δ的所有极大面(facet),B_F是指由各不属于F 的v_i对应的X_i生成的理想。
这个结论实际上就是Stanley-Reisner理想的准素分解,对于平方自由的情形而言,被分解项可以取为极小素理想,后者正好是与各极大面相对应的。
由此我们的可以得到Stanley-Reisner环的维数计算公式:dim k[Δ]=dimΔ+1此外,我们还有Stanley-Reisner环的深度计算公式:depth k[Δ]=max{r;Δ的r维骨架是Cohen-Macaulay的}+1这个公式涉及下文中的Cohen-Macaulay复形,并不适合直接用来计算。
幂零3-Lie代数的性质
列 的对 应项 与 M 的 交.
关键 词 :- i 代 数 ; 类数 ; 零性 3L e 余 幂
中图分类 号 : 1 2 5 0 5 . 文献 标 志码 : A 文 章编 号 :O O 5 5 2 1 ) 2 1 3 0 1 O 一1 6 ( 0 0 0 —0 1 - 3
b ai o lt l ee mi e y t a ft enl o e t3Li l e r s r sc mp eey d t r n d b h to h i t n - eag b a . p
Ke r : 一 e a g br y wo ds 3 Li l e a;c c a s;nip e y o ls l ot nc
第 3 0卷
21 0年
第 2期
3月
河 北大 学 学 报 ( 自然 科 学 版 )
J u n lo b iUn v riy ( t r l ce c i o ) o r a fHe e ie st Na u a in eEdt n S i
V o . 0 No 2 13 .
Ab ta t Th r p r is o p e t r s re f3 Li l e r s we e s u id Th e a i n e we n t e sr c : e p o e t fu c n e e i s o - e a g b a r t d e . e e r lt s b t e h o c a s o i o e t3 Li l e r s a d t e d me so s o d a s wih t e u c n e e i s we e p i id I s l s fn l t n - e a g b a n h i n i n f i e l t h p e t r s re r rv e . t i p p o e h t t e u c n e e i sa e p i i d I sp o e h tt e u c n e e i so v r x ma u a g — r v d t a h p e t r s re r rv e . t i r v d t a h p e t r s re fe e y ma i l b l e s
有限交换环上的Chowla定理
有限交换环上的Chowla定理马宁;彭国华【摘要】设R={r0,r1,…,rn-1}是一个有限含幺交换环,若对于r0,r1,…,rn-1的任意排列s0,s1,…,sn-1都有{risi|0≤i≤n-1}≠R,则称R为M-环.讨论了M-环的基本性质,利用有限交换环的结构定理,得到了R为M-环的判定条件.这些结论将整数环上关于剩余系的Chowla定理推广到M-环上,进而统一证明了Chowla定理以及孙琦和旷京华给出的代数整数环上的Chowla定理.此外还给出有限交换环上置换多项式一个结论的简单证明.【期刊名称】《四川师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(041)003【总页数】3页(P296-298)【关键词】完全剩余系;有限交换环;M-环;置换多项式【作者】马宁;彭国华【作者单位】四川大学数学学院,四川成都610064;四川大学数学学院,四川成都610064【正文语种】中文【中图分类】O151948年,Vijayaraghavan等[1]证明了一个关于整数环上的完全剩余系的定理:设整数q>2,r1,r2,…,rn和s1,s2,…,sn分别是模q的两组完全剩余系,则r1s1,r2s2,…,rnsn不是模q的完全剩余系.1954年,Coles等[2]利用数学归纳法又给出这一定理的一个简单证明.1987年,孙琦等[3]将这一定理推广到了Dedekind整环中.本文将Chowla定理推广到一般有限含幺交换环.为此,定义了M-环,还讨论了这类有限交换环的基本性质及判定的充要条件.设R={r0,r1,…,rn-1}是一个有限含幺交换环,始终假定r0=0,相应地r1,r2,…,rn-1是R中的全体非零元素.若s0,s1,…,sn-1是r0,r2,…,rn-1的任意一个排列且s0≠0, 则存在k≥1使得sk=0.此时r0s0=rksk=0,集合S={risi|0≤i≤n-1}至多含有n-1个元素,从而S≠R.这表明,只要R不是零环[4],则总存在r0,r1,…,rn-1的一个排列s0,s1,…,sn-1,使得S≠R.对于集合S={risi|0≤i≤n-1},是否总有S≠R成立?定义一个有限含幺交换环R为M-环,如果对于R中全体元素的任意一个排列s0,s1,…,sn-1,总有{risi|0≤i≤n-1}≠R.假设s0=0且R=Fq是q元有限域,q为一个素数的方幂,那么环R的乘法群注意到方程Xq-1-1=0的解集为R×,有若S=R,则必然有另一方面,所以q必为偶数.若q为2的方幂,即R=F2m,m是正整数,则Frobenius映射σ(x)=x2是R上的自同构.取si=ri,i=0,1,…,q-1,则有这表明R不是M-环.定理 1 有限域是M-环的充要条件是它的特征为奇数.设R=R1⊕R2⊕…⊕Rm是有限含幺交换环R的一个直和分解.对0≤i≤n-1,可以令ri=(ri1,ri2,…,rim),si=(si1,si2,…,sim),其中,rij,s ij∈Rj,1≤j≤m.所以S=R当且仅当Sj={rijsij|0≤i≤n-1}=Rj对每个1≤j≤m均成立.于是,有定理 2 设R为有限含幺交换环,则R是M-环的充要条件是其直和因子中至少有一个是M-环.如下的结构性质保障了可以将一般的有限交换环分解成一些小的环的直和.引理 1 任意有限含幺交换环可分解为有限交换局部环的直和.证明设R是一有限含幺交换环,P1,P2,…,Pm是R的全部素理想,则每个商环是有限整环,也是有限域.所以每个Pi是极大理想且i≠j时,Pi和Pj互素.故Pi∩Pj=P iPj.另一方面,R的幂零根所以R的Jacobson根但Nil(R)中的每个元素均为幂零元,J(R)是幂零理想.因此存在正整数t使得注意到i≠j时,理想和仍然互素.由交换环的中国剩余定理[4],有≅⊕⊕…⊕即得R≅⊕⊕…⊕其中每个环是局部环,其极大理想为根据定理2和引理1,只需要讨论有限局部交换环何时是M-环.引理 2 若一个有限局部交换环不是域,则它是M-环.证明设R={r1,r2,…,rn}是有限局部交换环.若R不是M-环,则存在r1,r2,…,rn的一个排列s1,s2,…,s n使得S={risi|0≤i≤n}=R.设P是R的唯一极大理想且|P|=k,则R恰有k个不可逆元,且Jacobson根J(R)=P为幂零理想.因此存在正整数n0使得Pn0=(0).不失一般性,可设r1,r2,…,rk∈P, rk+1,rk+2,…,rn∈R×,则必有s1,s2,…,sk∈P且sk+1,sk+2,…,sn∈R×.否则,若存在j0>k,sj0∈P,则有r1s1,r2s2,…,rksk,rj0sj0∈P且这些元素两两不同.这与R 恰有k个不可逆元的假设矛盾.于是P={r1s1,…,rksk}⊆P2,从而P=P2,故P=Pn0=(0).这表明零理想是极大理想,R必为域,与假设矛盾.定理 3 设R为有限含幺交换环,则R是M-环的充要条件是R不能分解为特征为2的有限域的直和.证明由引理1,R=R1⊕R2⊕…⊕Rm,其中Ri(1≤i≤m)是有限交换局部环.若R不能被分解为特征为2的有限域的直和,则存在1≤i0≤m,使得Ri0不是域或者Ri0是奇特征的有限域.根据定理1和引理2,Ri0是M-环.再由定理2可知,R 是M-环.反之,若R是特征为2的有限域的直和,则由定理1和定理2可知,R不是M-环.注 1 若为剩余类环,其中Z为整数环,m≠2为正整数,则定理3就是整数环上的Chowla定理[1].若OK是数域K的Dedekind整环,I为OK的理想且I≠P1P2…Ps,其中P1,P2,…,Ps为不同的素理想且每个Pi∩Z=2Z,则孙琦等在文献[3]中的结果,正是定理3中取时的特殊情况.注 2 根据定理1,奇特征的有限域是M-环,但奇特征并不是得到M-环的必要条件.换句话说,特征为2的有限交换环也可能是M-环.例如,设环它的特征显然为2,且有唯一的非零极大理想(X)mod(X3),从而R是局部环,但不是域.根据引理2,R是M-环.下面考虑定理3在置换多项式方面的应用.环R上的多项式f(X)∈R[X]称为R的置换多项式,如果对应的多项式函数f:R→R诱导出R中元素的一个置换.有关有限交换环上的置换多项式及其应用的讨论,可参考文献[5-10].因为一个置换多项式可以产生环中元素的一个置换,所以立即得到以下推论.推论 1 M-环上的两个置换多项式的乘积不再是置换多项式.参考文献[1] VIJAYARAGHAVAN T, CHOWLA S. On complete residue sets[J]. Q J Math,1948,19(1):193-199.[2] COLES W, OLSON F. A note on complete residue systems[J]. Am Math Monthly,1954,61(9):662-622.[3] 孙琦,旷京华. 关于代数数域中的完全剩余系[J]. 数学学报,1987,30(2):226-228.[4] ATIYAH M, MACDONALD I. Introduction to commutative algebra[M]. New Jersey:Addison-Wesley,1969.[5] BINI G, FLAMINI F. Finite commutative rings and their applications[M]. New York: Spring Science and Business Media,LLC,2002.[6] 孙琦,万大庆. 置换多项式及其应用[M]. 沈阳:辽宁教育出版社,1987.[7] LIDL R, NIEDERREITER H. Finite Fields[M]. Encyclopedia Math Appl 20.Cambridge:Cambridge Univ Press,1997.[8] COHEN S D. Permutation Group Theory and Permution Polynomials in Algebras and Combintorics[M]. Hong Kong:Springer-Verlag,1997.[9] FRISCH S. Polynomial functions on finite commutative rings[M]. Lecture Notes in Pure and Appl Mathematics 205.New York:Dekker,1999.[10] ZHANG Q. Polynomial functions and permutation polynomials over some finite commutative rings[J]. J Number Theory,2004,105(1):192-202.。
【word】带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群
带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群数学年刊2011,32A(6):665—678带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群冰廖军杨艳刘合国.提要给出了带极大或极小条件的Abel群A的自同构群以及自同态环的相伴Lie环是可解或幂零的充要条件.同时也给出了群A=Q0Q0…0Q的自同构群是可解或幂零的充要条件,以及群A的自同态环的相伴Lie环是可解或幂零的充要条件.关键词自同构群,自同态环,可解,幂零MR(2000)主题分类20K30,20F16,20F18中图法分类O152.2文献标志码A文章编号1000—8314(2011)06—0665—141引言本文采用文f121的术语和符号,一般情况下计算群的自同构群和研究群的自同构群的性质是很困难的,即使对Abel群也是如此.从结合环R出发,自然地可以构造一个Lie环L,方法如下:定义L的加群为_R的加法群(R,+)以及Lie积为[X,Y]=xy—yx,通常记为_R(~,称为的相伴Lie环.Abel群的自同态环EndA是结合环,则可以构造Lie环End(一.因此我们可以研究Abel群的自同态环的相伴Lie 环的可解,幂零性质对群结构的影响.同样地,也可以通过研究Abel群的白同构群AutA的可解,幂零性质来分析群A的结构.本文将对几类带有有限性条件的Abel 群进行讨论,并给出了它们的自同态环的相伴Lie环是可解,幂零以及自同构群是可解,幂零的充要条件.在多数情况下它们具有相似性.其实这也并不偶然,正是由于这些Abel群是由它的自同态环或者自同构群所确定.第2节首先给出了有限AbelP一群的自同构群AutA可解的充要条件,接着利用自同构群的稳定自同构的一个结论(见引理2.3),分别给出了带极大和极小条件的Abel群的自同构群是可解,幂零的充要条件.在定理2.6一定理2.10中,分别给出了有限AbelP一群,带极大条件的Abel群和带极小条件的Abelp-群的自同态环的相伴Lie环是可解,幂零的充要条件.当P≠3时,有限Abelp-群的自同构群AutA可解当且仅当群A的自同态环的相伴Lie环End(一)可解.对于带极大,极小条件的Abel群的自同构群AutA的可解性和群的自同态环的相伴Lie环End(一)的可解性,定理2.2一定理2.3和定理2.8一定理2.9分别相对应,在它们的幂零性的论述中,定理2.4和定理2.10相对应.设A=Q0Q.0…④Q,其中Q={丌pmI?Tti,m∈Z},这里7rk为某pi∈k 些素数的集合.第3节对群A讨论了类似的问题:定理3.1和定理3.2分别给出了A的本文2011年2月25日收到,2011年6月18日收到修改稿.北京大学数学科学学院,北京100871.E—mail:*************.ca0湖北大学数学系,武汉430062.E—mail:******************0通讯作者.湖北大学数学系,武汉430062.E—mail:**************.cn国家自然科学基金(No.10971054)资助的项目.数学年刊32卷A辑自同构群AutA是可解,幂零的充要条件,定理3.4给出了群A的自同态环的相伴Lie环EndA(一)是可解,幂零的充要条件.此时AutA是可解(幂零)的当且仅当EndA㈠是可解(幂零)的.定理3.3表明,A的自同构群AutA可解和B1是一致的.除去P=2的情况,比较定理2.4,定理2.10,定理3.2和定理3.4可以知道,对于我们所讨论的Abel群A,的自同构群AutA和自同态环的相伴Lie环EndA(一)是幂零的当且仅当它们是交换的.而且此时它们都具有相对简单的结构:AutA和EndA【一)是幂零(交换)的,如果A是满足极大条件的Abel群,当且仅当A是循环的;如果是满足极小条件的Abel群,当且仅当A是循环的或者是拟循环群的直和;如果A=Q0Q0…0Q当且仅当每一个Q是全不变的.2带极大或极小条件的Abel群设有限Abelp-群有分解A=(zpn)h0(n.)0…0(nr),其中r,ft是正整数,0<nl<n2<…<n.记群A的自同态环EndA=,群A的自同构群为AutA.下列的事实,见文【3-6】.(a)群A的自同态环=EndA可以表示成r×r矩阵环(岛),其中岛=Hom((nt)”,(n));(b)环有Jaeobson根=(),其中=pCi~;当i≠J时,J=(C)AutA的极大正规子群是△=1+.引理2.1【】除了n=2,IFI=2,3外,GL(F)是不可解的.以下总约定P为素数,z为整数环,Zp为进整数环,n=Z/(pZ)为模P剩余类环或P阶循环群.引理2.2(i)群GL2(Z)以及GL2(Zp)不可解;(ii)当素数P>2时,上的上三角可逆矩阵群()不是幂零的;(iii)当素数P>3时,Aut(m0n)不是幂零的.证记[,Y]=[z,Y,Y,…,],其中Y出现n次.环的满同态:Z一诱导群的满同态GL2(Z)一GL2(),同态像GL2()在P>3时是不可解的,因而GL~(Z)不可解.类似地,GL2(Zp)不可解.GL2(Z2)&,是可解的,而中一5-是平凡的,因此不是幂零的.考虑上的上三角可逆矩阵群(zp),由于[(G0o)]=(.1),当P>2时,取a:2,则[(((.1)组因此()不是幂零的.不妨设m≠佗(否则GL2(n)不可解),Aut(m0n)在Q1(m0n)上的限制同构于(),因此Aut(m0n)不是幂零的.6期廖军杨艳刘合国带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群667定理2.1设是有限Abelp-群,且A=(n)”0(n).0…0(n),其中r是正整数,n1<n2<…<礼,ft都是正整数.则(1)当P>3时,AutA可解当且仅当f1:f2=…=0=1;(2)当P=2或3时,Aut可解当且仅当li≤2(1≤i≤r)证(1)当P>3,ll=12=…=f=1时,由文【8]中推论2.9知AutA△(一1),这里△=(AutA)是AutA的极大正规子群,因此是幂零群,则是可解群,(zp一1)是Abel群,即AutA是可解子群△=Op(AutA)被Abel群的扩张,因而是可解的.反之,假设存在某个li>1,则GL2(zpn.)≤AutA,但是GL2(nt)的商群GL2()是不可解的,矛盾.所以?1=f2=…=0=1.(2)当P=2或3时,ct≤2(1≤i≤r),由文[8】中定理1.1和命题2.2知rAutA△×lJGLt(),t=1这里△=(AutA),它是幂零的因而是可解的.由引理 2.1,当2t≤2时,GLl(zp)是可解群,则兀GLt()是可解的.则AutA是可解子群△=Op(AutA)被可解群0=lr兀GLf,()的扩张,因而是可解的.反之,假设存在某个fi>2,则GL3(nt)≤AutA,但是GL3(nt)的商群GL3()是不可解的,矛盾.所以li≤2.事实上,对于有界Abelp-群也有同样的结论,定理2.1的证明也同样适用.另一方面,有限Abel群可以分解为有限Abelp-群的直和,每个分支都是全不变的,则是特征子群,所以有限Abel群的自同构群可以分解为有限Abelp-群自同构群的直积.因此对有限Abel群总可以约化到定理2.1的情形,类似地对有界Abel群也一样.为便于叙述,我们首先给出下面的引理,它是本文计算某些自同构群的基础.引理2.3设是Abel群,B是的特征子群,且A=B0,则AutA=Horn(C,B)(AutB×Aut).证的所有稳定B的自同构构成AutA的一个子群,记为Aut(A)B,即Aut()B={∈AutAIB”=B).由于是A的特征子群,所以AutA=Aut(A)B.由文f9]中定理2.1知Aut(A)8=Der,B)Pair(C,B).由于A是Abel群B与C的直和,即A=B0C,因此平凡地作用在Abel 群B上,则导子就是它们之间的同态,即Der(C,B)=Hom(C,),668数学年刊32卷A辑并且由直接验算Pair(C,B)满足的条件,可知Pair(C,B)=AutB×AutC,因此AutA=Hom(C,B)(AutB×Aut),AutB×AutC在Hom(C,B)上的作用为(,(,))一&.定理2.2设是满足极大条件的Abel群,则AutA可解的充要条件是的挠子群的白同构群是可解的且ro(A)≤1.证若AutA可解,由引理2.2,GL2(Z)不可解,知ro(A)≤1,并且A的挠子群的自同构群是AutA的子群,因此是可解的,必要性已证.下证充分性.注意到的挠子群是A的特征子群,设为,如果TO(A):0,则A是有限群,此时归为定理2.1的情形.不妨设TO(A)=1,则A=T0Z,由引理2.3,可得AutA=Hom(Z,T))日(AutTXAutz),其中Hom(Z,T)T,AutZ=Z2.由假设,有AutT可解,因此AutA可解.类似地,对于满足极小条件的Abel群有下面的定理.定理2.3设4是满足极小条件的Abelp-群,则AutA可解的充要条件是A的既约子群R的自同构群是可解的且的极大可除子群D的秩r(D)≤1.证设A是满足极小条件的Abelp-群,的极大可除子群为D,既约子群为R,则‘A=D0R且D是A的特征子群.由引理2.3,可得AutA=Hom(R,D)>日(AutD×AutR),而Horn(R,D)是Abel群,因此AutA可解的充要条件是AutD,AutR是可解的,引理2.2说明GL2(Zp)不可解,其中z是P一进整数环.因此的极大可除子群D的秩r(D)≤1.若r(D)=1,即D=z..,熟知当P>2时,AutZp..~10zp.当P=2 时,AutZ2..Z20z2,其中z是进整数环.反之,4的既约子群R的自同构群是可解的且的极大可除子群D的秩r(D)≤1时,AutA可解.注意到满足极小条件的Abel群的自同构群是其P一子群自同构群的直积,因此满足极小条件的Abel群的自同构群是可解的充要条件是其所有子群的自同构群都是可解的.于是,结合定理2.1和定理2.3我们可以得到满足极小条件的Abel 群的自同构群是可解的充要条件.由引理2.2和引理2.3可以得到下面的定理.定理2.4(i)有限Abel2’-群A的白同构群AutA幂零的充要条件是rp(A)≤1,当且仅当是循环群;(ii)满足极大条件的Abel群且其挠子群是2一群的自同构群AutA 幂零的充要条件是有限且(A)≤1或A=Z,即为循环群;(iii)满足极小条件的Abel2/_群的自同构群AutA幂零的充要条件是A有限且rv(A)≤l或A=0...6期廖军杨艳刘合国带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群669证(i)不妨设是有限AbelP一群,由引理2.2,当P>2时,T2()不是幂零的,因此不含形如m0的子群,即是循环群,rp(A)≤1.反之显然.(ii)假设Z=n0Z,则AutAn(AutnX),计算[(1,(1,1)),(0,(1,))]l其中Oz是z的二阶自同构,注意到它的作用方式把它写成矩阵形式[((呈)]=(.12)这里(一2)≠0是因为是2一群,因此AutA不是幂零的,所以或者有限或者自由循环,当有限时,由(i)知也是循环的.(iii)此时的证明方法同(为了处理P=2的情形,我们需要下面定理,见文『1O].稳定性定理设群G忠实地作用在群上,G稳定的如下长度为2的正规群列1≤W<记Z:=41(W)是的中f1.,它自然地作成一个一模,则G≤Der(v/z),其中Der(Z)是到z的所有导子作成的Abel群.定理2.5(i)设是有限Abel2-群,且A=(Z2n)0(Z2n2).0…0(Z2)L,这里nl<?22<…<几,l是正整数,则AutA幂零的充要条件是l=1.(ii)设是自由Abel群与Abel2-群的直和,则A的自同构群AutA幂零当且仅当A=2r2n0Z2nz0?-?0Z2n0Z,这里礼1<礼2<…<72r.(iii)满足极小条件的Abel2-群A的自同构群AutA幂零当且仅当A=Z2n①Z2nz0…0n0..,这里札1<佗2<-??<竹r.证(i)设是有限Abel2-群,且A=(Z2n)h0(Z2n.)120?-?0(Z2n),这里几1<?22<…<n,ll是正整数.当所有的i,1=1时,群4的自同构群AutA是一个2一群,因此是幂零的.反之假设存在某个ft>1,则GL2(n)≤AutA 且它的一个商群是GL(),由引理2.2是非幂零的,矛盾.(ii)设是自由Abel群与Abel2一群的直和,且自由子群是自由循环群z若Abel2一子群B=Z2n0Z2n①…0Z2(其中?21<礼2<…<礼),它是特征子群,由引理2.3,可得AutA=Hom(Z,B)×(AutB×Autz),其中Horn(Z,B)B,AutB是一个2一群,AutZZ2,则AutA是一个2一群,因此是幂零的.670数学年刊32卷A辑当A=Z2n0Z2n.0…0n0z时,证明其自同构群是幂零的另一个方法是:设C=2”A={2”aIa∈),其中n>n,则C2Z,它是的特征子群,A/Cz2n10Z2n20…0Z2n0zn.考虑G=AutA在0≤C<A上的自然作用.记ca(c)={∈GIc.=c,c∈), Cc(A/C):{∈Gl(a+)=a+C,a+C∈A/C},贝0c/ca(c)≤AutC,C/Ca(A/C)≤Aut(A/C),且c/ca(c)rhCa(A/C)≤c/cc(c)XG/Ca(A/C),又cc(c)nCc(A/C)稳定,0<C<A,故根据稳定性定理知cc(c)nCG(A/C)≤Der(A/C,),A/C是有限的,而C是自由循环群,因此Der(A/C,C):Hom(A/C,C)=0.AutA/C是一个2一群,AutC,则G≤AutC×Aut(A/C)是幂零群.反之若AutA是幂零群,则AutA的子群AutB是幂零的,当且仅当B=Z2n0Z2”0…0…由于GL2(Z)不是幂零的,因此自由子群是自由循环群z,因此A=z2n0Z2n20…0n0Z,其中nl<n2<…<nr.(iii)由(ii)以及引理2.2知条件是必要的,下证充分性.设A=Z2n0Z2n20…0n0..,这里仡1<n2<…<nr,设B:Q2n(A)={0∈Al2ha=0),其中n>n,则Bz2n10z2n20…0n0n,它是A的特征子群.考虑G=AutA在0≤B<A上的自然作用.记Ca(B)=fQ∈G1b.=b,b∈B),Cc(A/B)={∈Gl(a+B)”=a+B,a+B∈A/B},则C/Ca(B)≤AutB,C/CG(A/B)≤Aut(A/B),且C/CG(B)nCc(A/B)≤C/Cc(B)×C/Cc(A/B).又Cc(B)nCc(A/B)稳定,0<B<A,故根据稳定性定理知Cc(B)nCc(A/B)≤Der(A/B,B),A/BZ2o.是可除的,而B有限,因此Der(A/B,B)=Hom(A/B,B)=0.AutA/B(o.)=Z20Z2是Abel群,由(i)知AutB是一个2一群,则C≤AutBXAut(A/B)是幂零群.下面讨论带极大,极小条件的Abel群的自同态环构成的Lie环是可解,幂零的条件,为此需要下面的引理.引理2.4(m)(一)可解,坞()(一)不可解.证直接计算可得[(),()]=(c—brz+-cyd一.6cr一一d).6期廖军杨艳刘合国带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群671设L=M2(Z2)(一,则由上面的计算知则则)lm)为了计算,在上式中令d=一a,r=一x,有[),G)]=(2.b…z-cyn名一),{(m).令b=2b1,c:2c1,Y=2yl,=2zl,有),()]一blz…l-cly哪yza-bmlx/,)c∈m)归纳地,知M2(Z2m)(一)可解.记K=M3(Z2)(_.,则K=(e),其中表示(J)位置为1,其它位置全为0的矩由于当i≠J时,,eij1=eij,[eij,eft]=eli—ejj,有K=(eij,eii—eli≠歹).又因n>2,存在k满足k≠i,k≠J,i≠J,则eij=【eik,ekj],eii一jJ=【eij,e所以K=K≠0,因此不可解,即M3(Z2)(一)不可解引理2.5当P>2时,()(一)不可解;相伴Lie环(z)(一)和(zp)(一)不可解.证取L=(el2,e21>,由于(e12,e21】=ell—e22,【611一e22,el2】=2e12,【ell—e22,e21】=一2e21, 则el1一e22,e12,e21∈L,归纳地,对任意的正整数此()(一)不可解.m,有el1一e22,e12,e21∈(,则()≠0,L不可解,因()(一)是(z)(一)和Mn(Zp)(一)在自然同态z一以及zp一下诱导的Lie环同态像,因此(z)(一)和(zp)(一)不可解.定理2.6设P是奇素数,记A=(n)ll④(n.)④…0(),这里扎1<n2<…<n,如是正整数,则End(一)可解的充要条件是如=1672数学年刊32卷A辑证如果End(一)可解,由引理2.5知1=1,否则存在一个子环()(一)不可解,矛盾.另一方面,如果li=1,则A=n10zpn20 0EndA{(aij)laijEHorn(,’))且i<J,Pln巧.记L=End(_.,Cij=∑(aikakj—bikakj),如果cij∈L,则PlCij,i≤J.归纳地, Cij∈(,对任意的i,J,有PI.,且当i<J时,P.l,继续重复上述过程,直到Cij=0,因此可解.也可以用另外一种方法来证明可解:EndA在【21(A)上的限制就是n一诱导的环同态,即对每一位置模P,同态像是上的一个三角矩阵,同态的核是每个位置元素都能被P整除的数,即0Mod(p).由环的同态得到Lie环的一个同态,结合可解Lie环在扩张下封闭的性质得到Lie环L=End(一)是可解的.定理2.7设A=(Z2n)/10(Z2)120…0(Z2),这里n1<Tt2<…<n,f是正整数,则End(一)可解的充要条件是ft≤2证设fi≤2,自然同态z2n.一z2诱导的环同态,End(一)的同态像是一个下对角矩阵,并且对角线上是1阶或2阶可解块,因此同态像可解,同时核满足2Ia同上述定理相同的证明方式,知其可解,得到End(一)可解.反之,由引理2.4,如果End(一)可解,则li≤2.定理2.8设A是满足极大条件的Abel群,则End(一)可解的充要条件是EndA可解且_r0(A)≤1.证设A=0A0Z,0A是A的全不变子群,).(~EndAEndZEndA【H.m(z)J(,z/),又(0EndAp)~0EndA和z(一)都是可解的,按分块矩阵计算知EndA(一)是可解的.反之,End是End(一)的子环显然可解,且()(一)不可解,因此ro()≤1.类似的方法可以得到下面极小条件下的定理.定理2.9设是满足极小条件的Abel群,则End(一)可解的充要条件是EndA可解.End可解当且仅当End磷可解且rank(Dp)≤1,其中Rp和Dp分别是A的既约子群和极大可除子群.的引理2.6(z)(一)不是幂零的,若=n0m,n<m,则EndA(一)不是幂零证注意到对任意的正整数n,[el2,?tc22]=el2≠0由引理2.5和引理2.6,立即可得下面的定理6期廖军杨艳刘合国带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群673定理2.10(i)有限Abel群的自同态环的相伴Lie环幂零的充要条件是rp(A)≤1;(ii)满足极大条件的Abel群A的自同态环的相伴Lie环幂零的充要条件是有限且口(A)≤1或A=z;(iii)满足极小条件的Abel群的自同态环的相伴Lie环幂零的充要条件是有限且rp(A)≤1或A=0..;P(iv)满足极大或极小条件的Abel群4的自同态环的相伴Lie环幂零的充要条件是的自同态环的相伴Lie环是Abel的.3完全分解的无挠Abel群下面考虑这样一类Abel群,首先介绍符号和一些简单的结论:记丌为某些素数的集合,设Q={兀.mIm,m∈Z}.对群Q有下列简单事Pl∈7r实:(a)Q的元具有无限丌一高,有限丌一高,即任意的P∈7r,P高为0(3,否则为有限.(b)Q的任意一个自同态可以由1的像完全决定.事实上,m=(m?1)妒=m?1;由(pp)=1,知p?(p)=1,因此(p)妒=p1妒,所以(兀m)妒=兀m?1;pp(c)如果71”17I”2,则Horn(Q,Q.)=0,否贝0Horn(Q,Q.)Q.事实上,如果丌17r2,存在P∈丌1一丌2,Q中的任意元具有无限71”1一高,特别地,1具有无限高,若∈Hom(QQ.),则1∈Q.也具有无限p一高,则1=0,因此Horn(Q丌l1Q)=0.如果71”171-2,任意的∈Hom(Q丌¨Q.),由1的像1完全决定,而1∈Q.,因此Horn(Q,Q.)Q..特别地,EndQ=Horn(Q,Q)Q.(d)AutQQ={l=士11p.,Pi∈7r,仃∈z)z2①ZI.特别地,AutQpQ=r,oZ2④Z.这是因为EndQ=Horn(Q,Q)Q,因此AutQQ.若兀m∈Q,则存在p:.兀他∈Q,使1=兀m兀n=兀m佗,贝0mn=1,m=土1.pppp设A:Q0Q.0…0Q此时称是”完全分解”的,首先我们讨论秩为2即=Q0Q.的情形.A=Q0Q的自同态环和自同构群具有下面的矩阵表达形式:EndA竺{I兰三}I∈Itom(p,Q),{,J=1,2},AutA』【【2()可逆,∈H.m(Q,Q)下面按集合71”1和71”2的包含关系分别讨论群A=Q0Q.的白同构群以及自同构群的可解幂零性.(i)当71”171”2,71”271”1时,记71”1=71”2=7r.End[g>(,AutGL2(674数学年刊32卷A辑由于GL2(Z)≤GL2(Q),而GL2(Z)是不可解群,因此GL2(Q)也不可解.GL2(Q)的中5-为CGL2(Q)=)aEQA),铡).易知O.charA,而A=Q0O由引理2.3,知AutAHom(O,O)>日(AutOXAutO)O.(Q.×Q)是可解的,但不是幂零的,事实上,Aut(!)f.∈AutQ.,c∈AutQ~,bEHom(Q,Q:>.若(!)∈~AutA,则()=)=I1c+)=(舌,6=..取是嵌入同态,则.限制在Q等于c,记为..所以()a01),即(~AutA=()I.).若1)∈(~2AutA,则对任意的)∈AutA,有[(6)j(舌tA又(=(.一)一[(),(吾)]=(n0一一ac一-16.)(0一一X--一1)(a..b)(苦Y) =(.1).由于(01)∈<Aut,其中=一a-1bc+X--1yz+a-ix一(6一y)zc=0,对任意的∈Q.,∈Q,Y∈Q成立.若Y=0,即一a-1bc+a-ix_1bzc=0,则b=0,且2C--lyz—a-1-1yzc=0,则a】=c.因此()=()∈(AutA,AutA=(AutA≤AutA,AutA不是幂零群.6期廖军杨艳刘合国带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群675当I71-2J<..时,AutA=Q.(AutQ×AutQ.)是有限生成的可解群,但不是多循环的,由于Q.不是有限生成的.而超可解是多循环的,因此它不是超可解的.(iii)当71”171”2,7r27r1时,E..%OZI#ll~.,此时AutA是Abel群.因此若AutA是超可解或多循环的,则AutA是幂零的且是Abel的.当且仅当7rl丌2,7r27r1.一般地,有下面定理.定理3.1设A=Q0Q.0…0Q其中Q:{nm}mi,m∈Z},这里.1rk为某些素数的集合,则AutA可解当且仅当对任意的i≠J,71”i≠7rj.证当7’=2时,由前面的叙述(i)一(iii)知AutA可解当且仅当71”1≠71”2.先证充分性.假设对某个i≠J,7I”i=,当k≠i,时,设A1={∈AutAl使在Q上的限制为1,即lQ:1Q),则1是AutA的子群,且A1GL2(Q.),而GL2(Q)是不可解的,从而1是不可解的,于是AutA不可解,与已知矛盾.再证必要性.如果对任意的i≠J,亿≠,那么存在一个元,不妨记为丌,满足对任意的i≠r,有丌,否则,必有某两个集合相等,与已知矛盾.这样的丌称为集合{『1≤i≤r)的极大元.显然QcharA,则.r一1,,r一1,AutAHorn(0QQ)>日(Aut0Q×AutQ~r)jt=1i=1,r一1,r一1其中Horn(0QQ)0Horn(QQ)与AutQ都是Abel的,对r进行归,i=1=1 r一1纳,知Aut0Q是可解的,因此AutA是可解的.=1定理3.2设A;Q0Q.0…0Q其中Q:{npmIIYt,,m∈Z},这,pt∈丌’里丌为某些素数的集合,则AutA幂零当且仅当对任意的i≠J,死.证当r=2时,由前面的叙述知道AutA幂零当且仅当丌1/1”2,丌2丌1.先证充分性.如果对某个i≠J,7ri7r{,当k≠i,J时,设A1={∈AutAI使在Q上的限制为1,即lQ=1Q),则A1是AutA的子群,当死:时,A1GL~(Q);当时,AutAQ)日(AutQ×AutQ),而aL2(Q)和Q丌j(AutQ×AutQ丌j)都不是幂零群,因此A1不是幂零的,与AutA幂零矛盾.再证必要性.如果对任意的i≠J,7ri,则Horn(QQ)=0.676?数学年刊32卷A辑因此EndAA,AutA(Q)×(Q)×-??×(Q)日≥(z2.z’z’),=1AutA是Abel的,因而是幂零的.推论3.1设A=Q0Q0…0Q其中Q:{兀pmI?gti,m∈Z},这Pl∈.a-k. 里丌为某些素数的集合.则下列条件等价:fa)AutA是多循环的;(b)AutA是超可解的;fC]CAutA是幂零的;(d)AutA是Abel的.注意到群G称为是B的,如果G有一个正规列G=G1>G2>>Gn=1,即G司G,且Gi/Gi+1≤Q或Gi/Gi+l≤Q/z.定理3.3设A=Q0Q0…0Q其中Q={兀pmImt,仇∈z},这Pi∈7rk0里7r为某些素数的集合,则AutA是B1的当且仅当AutA是可解的. 证充分性显然,因为由定义B是可解的.下证必要性.当r=2时,AutAQ>日(AutQ×AutQ.)或AutA=r-oAutQl×AutQ2.若AutAQ:(AutQ×AutQ.),贝40<Q2<QZ2<Q.(Z20Z2)<Q.(Z20Z20Z)<Q>日(Z20Z20Z)<<Q.(Z20Z20Z/】+l.I)=AutA是AutA=Q.(AutQ×AutQ.)的一个正规列,其商因子分别为QZ2,Z2,Z,-? z,而QZ是Q的子群,是O,/Z的子群,因此AutA是B1的.如果AutA=e-,4AutQ1×AutQ2Zg.0Zl10Z20Zl,则AutA是Abel群,且可以分解为和z的直和,因此也是B1的.所以当r=2时,AutA是可解的则是B1的.当r≥3时,由定理3.1,存在一个极大元丌,使QcharA,则AutAHorn((~QQ)×(Al1t0QAutQ).记s=ml7r,1≤i<r)l,有r一1r一1Horn(Q,Q)Horn(Q,Q)Q,6期廖军杨艳刘合国带有限性条件Abel群的自同态环和自同构群677可以得到,r一1,AutAQ(Aut≥Q×AutQ).因Q,AutQ是B1的,由归纳假设Aut0Q是B1的,易知AutA是B1的. 定理3.4设A=Q0Q.0…0Q其中Q={兀pmlmi,m∈Z},这里丌k为某些素数的集合,则(a)EndA(一)可解的充要条件是7i”i≠对任意的i≠J;(b)EndA(一)幂零的充要条件是71”i对任意的i≠J,此时它是Abel的,其中End(一)是由自同态环EndA的加法群以及Lie积Y]=xy—yx构成的相伴Lie环.证先讨论r:2的情形:(i)当71”1=71”2时,EndA=(Q),由于(z)(一)≤(Q)(一)是不可解的,所以M2(Q)(一)不可解;(ii)当丌丌.,7r2丌时,End(Q~l.Q.)(%g),此时它构造的Lie环是可解的不是幂零的,因为[e12,n~22】:e12;(iii)当7r1丌z,7r271”1时,End(Q.Q.)(%.),此时的Lie环是幂零的,并且是交换的.一般地,如果71”i≠对任意的i≠J,则存在一个极大元丌,即7r,设A=B0Q,那么Q是全不变的,Ena(EBH.m),由于EndB(一)是可解的,因此EndA(一)可解.反之,显然有≠霄j对任意的i≠J.这就证明了第一部分.71”i对任意的i≠J,此时EndA0EndQAi是Abel的,因此是幂零的.反之由r=2情形易得对任意的i≠J,7ri参考文献[1]RobinsonDJS.Acourseinthetheoryofgroups[M].2nded.NewY ork:Spri nger—V erlag,1995.【2]KhukhroEI.p-AutomorphismsoffiniteP—groups[M】.Cambridge:Ca mbridgeUniver—sityPress,1998.[31Avifi6MA,SchultzP.Theuppercentralseriesofap-groupactingonaboun dedAbelianP—Group[EB/OL].arXiv:math.GR/0606605.『41Avifi6MA,SchultzP.TheendomorphismringofaboundedAbelianp-gro up[M]//678数学年刊32卷A辑AbelianGroups,RingsandModules,ContemporaryMathematics.V ol273,P rovidence,RI:AmerMathSoc,2001:75—84.[5】FuchsL.InfiniteAbeliangroupsV olI[M].NewY ork:AcademicPress,1970.[6]HausenJ,SchultzP.Themaximalnormalp-subgroupoftheautomorphism groupofanAbelianp-group[J】_ProcAmerMathSoc,1998,216:2525—2533. 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E—mail:unicornyy~163.corn3Correspondingauthor.DepartmentofMathematics,HubeiUniversity,Wlu han430062,China.E—mail:ghliu~.ca AbstractLetAbeanAbeliangroupwithmaximumorminimumcondition.Th eauthors givenecessaryandsufficientconditionsfortheautomorphismgroup(resp.Li eringasso—ciatedwiththeendomorphismring)beingsolvable(resp.nilpotent).Moreove r,necessary andsufficientconditionsfortheautomorphismgroup(resp.Lieringassociate dwiththeendomorphismring)beingsolvable(resp.nilpotent)forA=Q7r10Q20…0Q 7rarealsogiven.KeywordsAutomorphismgroup,Endomorphismring,Solvable,Nilpotent 2000MRSubjectClassification20K30,20F16,20F18。
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nullstellensatz定理
nullstellensatz定理,又称为零点定理,是代数几何学中的一个重要定理。
它描述了代数闭域上的多项式环的结构和理想的关系,从而在代数几何学和交换环论中发挥着重要作用。
它的证明融合了代数和几何的方法,深刻而美妙,对于理解代数几何学的核心思想具有极其重要的意义。
nullstellensatz定理的内容非常深刻,它表明了代数闭域上的多项式环与代数闭域上的代数集之间存在着一种紧密的联系。
几何上来看,nullstellensatz定理告诉我们一个多项式在代数闭域上有零点当且仅当它在对应的代数集上为零。
这种联系的建立,使得我们可以从代数的角度来研究几何问题,从而拓展了几何学研究的范围和深度。
这个定理的发现和证明过程也是非常有意思的。
早在19世纪,代数几何学家们就对这个问题进行了探索,其中包括高斯、赫尔姆霍兹、魏尔斯特拉斯等杰出数学家的努力。
这个定理的完整表述和证明则要追溯到20世纪初,由德国数学家埃米尔·诺特(Emmy Noether)给出。
她在证明nullstellensatz定理时,使用了交换环理论的方法,凭借出色的代数技巧和几何直觉,最终完成了这个重要的定理。
nullstellensatz定理的重要性不仅在于它本身的深刻,更在于它在代数几何学和其他数学领域的深远影响。
它为代数几何学提供了一种新的工具,使得代数和几何之间的联系变得更加紧密。
通过nullstellensatz定理,我们可以更好地理解代数几何学中的零点、代数集、素谱等基本概念,对于研究代数几何学有着非常重要的指导作用。
在实际应用方面,nullstellensatz定理也有着重要的意义。
它在求解多项式方程组的正整数解、数论中的一些定理证明等方面都有着广泛的应用。
其深刻的结论和丰富的内涵,使得它成为了代数几何学中不可或缺的一部分。
nullstellensatz定理是代数几何学中的一个核心定理,其深刻的内容和广泛的应用价值使得它成为了数学领域中的经典之作。
关于幂零Lie环的中心列
文章 编 号 :1 0 0 0—2 7 ( 0 7 0 3 5 2 0 ) 3—0中 , i bN
杨 艳 , 李 玲 , 廖 军
( 樊学院 数学 系 , 北 襄樊 415) 襄 湖 4 0 3
摘
要 : 出 了幂 零 Le环 的 上 、 中心 列 的关 系 , 时 对 两 种 最 基 本 的 幂 零 Le 给 出 了 上 、 中心 列 给 i 下 同 i环 下
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第 2 第 3期 9卷
20 年 9 07 月
湖北大学学报( 自然科 学 版 )
J u n l fH b i ie st ( tr l ce c ) o r a o u e Unv r i Na u a in e y S
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列 . 里 i 1 2 … ,一 0 1 2 … . 这 一 ,, J ,,,
定 理 1的证 明 首 先证 明 L ≥y( , i 行归 纳. L) 对 进
当i 一1时 , 一L—y ( , L- ,L) 则命题 成 立. 当 i 设 —k时命 题成 立 , L ≥ ( . 当 i +1时 , 即 L) 则 —k L + ≥ [ 女 L ≥ [ ( , — + ( ) 女l L , ] L)El lL ,
两 类最 基本 的幂零 Le 给 出其上 、 中心列 . i环 下
1 L e环 的上 、 中, i 下 bN
定 义 1 设 L为 一 L e , i 环 L—L ≥L ≥L ≥ … ≥L ≥ …是 L 的一个 理想列 , 满足 [ L] , 。 z 。 且 L , ≤L 则称 该理 想列 为 L 的 一个 中心 列 . 同理 若 理 想 列 0 ≤L ≤ L ≤ … ≤L ≤ … 满 足 [ ㈨, ≤ 一L。 ㈩ L L] L … ,则也 称该 理想 列为 中心 列. , 定义 2 L为 一 L e环 , y ( 一L, L) L, , l。 L) E iL) E , 称 L一 ) ( ≥ i 设 - L) y ( 一E L] y ( 一 7( , l 则 + , L) 。 y ( ≥y ( ≥ …≥ ( ≥ …为 L 的下 中心列 . 且若 存在 C ,L) 2L) L) 并 ∈N使 得 7+ 一0 但是 ≠0 则称 该 下 c。 , ,
关于Goldie环的条件的一点注记
二刀
9 8 3 年 9月 1 0 木文 1
日 收到
.
任 取 be B
。
令L
上
=
{ x 〔R } bx 〔 A }
= 0
.
。
上 设 A 的左 零 化 子 为 A
.
注 意 到 A 是 右零 化 子
,
我们 知
( 2 )
道少以 当 且 仅 当 A y
这样
L=
上 { x 〔R ! ( A b) 劣 =
0
}
一
.
得扩 n 少 R 笋 0 且
.
〕 o尹 r 〔R
使
,
得 少 砖 0 而劣 y
,
,
= 0
由之 便 有 伙 y ) 奔 州
上
,
但
x
.
y笋0
,
劣y
〔I
; ,
故由
:
上 ( 1 ) 有 ( 秒) =
L 二扩
;
.
这 样就 得 到 矛 盾
故砂
= o
,
= 。 即J 莹
由 R 的 半素 性得 I
.
= o
这 与前 面 的 I 特
C 并。
即 证得 L 是 R 的 本质右 理 想 廿 总 起来 便 得 L 是 R 的 本 质 右 零 化 子
2 )
由 (
= 。
.
: 利 用开头 证 的 命 题 ( A ) 本质 右零 化子 L 的 左 零化 子 为
.
零
,
J 故得 Ab=
0
,
即得关 A
,
随之 有 A 二 B
.
今 证 R 满 足 右零 化子 极 大 条件
整环中的幂零元只有0和1证明
整环中的幂零元只有0和1证明整环中的幂零元只有0和1证明在数学中,环是一种代数结构,它由一个集合和两个二元运算(加法和乘法)组成。
一个环中的幂零元是指存在一个正整数n,使得元素的n次幂等于零。
本文将证明在整环中,幂零元只有0和1。
首先,我们先来定义整环。
一个整环是一个满足以下条件的环:1. 加法结合律:对于任意的a、b、c ∈ R,(a + b) + c = a + (b + c)。
2. 加法交换律:对于任意的a、b ∈ R,a + b = b + a。
3. 加法单位元:存在一个元素0 ∈ R,对于任意的a ∈ R,a + 0 = a。
4. 加法逆元:对于任意的a ∈ R,存在一个元素-b ∈ R,使得a + (-b) = 0。
5. 乘法结合律:对于任意的a、b、c ∈ R,(a * b) * c = a * (b * c)。
6. 乘法交换律:对于任意的a、b ∈ R,a * b = b * a。
7. 乘法单位元:存在一个元素1 ∈ R,对于任意的a ∈ R,a * 1 = a。
8. 分配律:对于任意的a、b、c ∈ R,a * (b + c) = (a * b) + (a * c)。
现在,我们来证明整环中的幂零元只有0和1。
假设存在一个非零幂零元a ∈ R,即存在一个正整数n,使得a^n = 0。
我们需要证明a只能是0或1。
首先,考虑a的幂零性质。
由于a是幂零元,存在一个正整数m,使得a^m = 0。
我们可以将m取为最小的正整数,即m是所有满足a^m = 0的正整数中的最小值。
接下来,我们来证明a^m-1 = 0。
假设a^m-1 ≠ 0,那么根据整环的乘法结合律和乘法逆元的定义,我们可以得到以下等式:a^m = a^m-1 * a ≠ 0然而,这与a^m = 0相矛盾。
因此,我们可以得出结论a^m-1 = 0。
现在,我们来证明a = 0或a = 1。
如果a = 0,那么结论成立。
如果a ≠ 0,那么根据a^m-1 = 0,我们可以得到以下等式:a * a^m-1 = a^m = 0由于整环的乘法交换律,我们可以将等式改写为:a^m-1 * a = 0根据整环的乘法逆元的定义,我们可以得到以下等式:a^m-1 * a * a^-1 = 0 * a^-1化简后得到:a^m-1 * 1 = 0根据整环的乘法单位元的定义,我们可以得到以下等式:a^m-1 = 0然而,这与m的定义相矛盾,因为m是所有满足a^m = 0的正整数中的最小值。
复流形上的幂零理论与应用
复流形上的幂零理论与应用复流形(complex manifold)是复数域上的一种特殊流形结构,具有丰富的几何性质和拓扑性质。
在复流形上,幂零(nilpotent)理论是一个重要的研究领域,它在微分几何、代数几何和代数拓扑等领域中有着广泛的应用。
本文将介绍复流形上的幂零理论,并讨论它在几何和物理学中的应用。
一、复流形上的幂零理论概述复流形上的幂零理论是研究幂零元素和幂零Lie代数的一门数学理论。
在复流形上,幂零元素是指某个梯度算子作用多次后结果为零的向量场。
幂零Lie代数是指Lie代数中的所有元素都是幂零元素的特殊代数结构。
复流形上的幂零理论主要包括以下内容:1. 幂零定理:幂零元素的性质和判定方法。
2. 幂零Lie代数的结构:幂零Lie代数的生成子代数、理想、中心等的性质。
3. 幂零Lie代数的分类:研究不同维数和结构的幂零Lie代数。
4. 幂零Lie群:研究幂零Lie代数与幂零Lie群的关系。
二、复流形上的幂零理论在微分几何中的应用复流形上的幂零理论在微分几何中有着广泛的应用,特别是在复流形的局部特征和全局结构的研究中。
1. 复流形上的广义Darboux定理:利用幂零Lie代数的结构和性质,可以推广Darboux定理,得到复流形上的广义Darboux定理,描述了复流形的局部几何结构。
2. 复流形上的特殊平凡化定理:利用幂零Lie代数的分类和表示理论,可以研究复流形上的特殊平凡化定理,描述了复流形的全局几何结构。
3. 复流形上的曲率与可积性:幂零Lie代数与曲率张量的关系,以及幂零Lie代数的可积性与复流形的光滑结构的关系,为复流形上的曲率研究提供了新的角度和方法。
三、复流形上的幂零理论在物理学中的应用复流形上的幂零理论在物理学中有着重要的应用,特别是在量子场论和超对称理论中。
1. 超对称代数与超荷:幂零Lie代数在超对称代数中的应用,描述了超对称理论中的超荷和超对称变换。
2. 幂零超场与超空间:利用幂零Lie代数的表示理论,可以构造幂零超场和超流形,描述了超对称理论中的超空间和超对称变换的几何结构。
环上的baer-krull定理ⅱ
环上的baer-krull定理ⅱBaer–Krull定理Ⅱ(BK定理Ⅱ)又称Baer–Köthe定理,是一种关于在环上的Q-子环的定理。
它由基尔尼和贝尔在1937年发表。
它也被称为一般环上的Baer-Krull定理,以区分Krull多环上的Baer-Krull定理。
一、定义Baer–Krull定理指出,任何一个Q-子环都可以唯一地表示成一个特定的标准型:它是一个以有限多个原子来表示的特殊kind of完全分配ring(RP),其中加上一个附加的联系,即由元素和可逆元素构成的无穷多个单项环。
二、结构Baer–Krull定理的结构是不变的,即由一系列原子和可逆元素构成的RP(完全分配环),再加上无数个组成的单项环。
其中,原子和可逆元素组成的RP,以及单项环都可以作为RP的元素,也可以作为另一个RP的元素或者元素。
三、正式定义Baer–Krull定理正式定义为:将Q-子环上的半群(subgroup)P表示为RP的有限连续域(包括一个单项环和元素),P可以唯一地表示为联系(composite)R×R1×R2×…×Rn,其中,Ri是指原子和可逆元素的RP,即Q-子环的formal elements。
四、证明证明Baer–Krull定理Ⅱ的最基本思想是证明序元次数Rn的乘积不是卑微的,以及证明RP的乘积是恒定的。
首先,证明序元次数Rn乘积不是卑微的,即证明在任何Rn上Rn乘积都是大于零的,乘积可以等于任何正数。
接下来,证明RP的乘积是恒定的,即RP的乘积等于有限连续域下的乘积,即Rn上定义的RP就附加了非卑微的乘积。
最后,从这两点出发证明Baer–Krull定理Ⅱ。
五、应用Baer–Krull定理Ⅱ的应用主要有三个方面:1、它可以提供环的性质,即Q-子环的RP的唯一性;2、它可以作为推广Köthe定理的基础;3、它可以用于在环上的积分(integration)的计算。
Ringel Hall代数
Ringel Hall代数Ringel Hall 代数是由A. J. Ringel在1980 年代初期引入的代数结构,它属于Koszul代数的一种。
Ringel Hall代数在表示理论中有着广泛的应用。
一些代数的群表示和Lie 代数的表示可以用 Ringel Hall 代数来描述。
此外,Ringel Hall 代数还是很多代数的复合代数,例如 Schur 样式和自然整数环。
Ringel Hall 代数的定义非常简单。
对任意自然数 $n$,设 $F_n$ 表示第 $n$ 个自由模的自由代数。
给定一个基本变量 $E$,令$F_n^E$ 表示 $F_n$ 对 $E$ 关系所生成的置换子群,然后令 $F_E = \bigoplus_{n \geq 0} F_n^E$. Ringel Hall 代数 $RH$ 定义为Gröbner 基 $\{\omega _d \mid d\geq 1\}$ 对 $F_E$ 的补充。
这里的 $\omega _d$ 定义为:$$\omega _d = \sum _{i+j=d+1} \frac{i!j!\ E^{i-1}E'}{d!}$$其中 $'$ 表示转置. 当 $E$ 是一个分解定理时, 这个定义显然是一个复合代数,但是即使 $E$ 不是分解定理,Ringel Hall 代数也可以有效地描述一些群表示和 Lie 代数的表示。
Ringel Hall 代数在表示理论中有着广泛的应用。
因为每个 Ringel Hall 代数可以转化为一个生成函数,这个生成函数又可以描述调和分析上的某些问题。
这个生成函数对于展示表示的完备性,以及从表示构造新表示等问题都有着重要的作用。
总之,Ringel Hall 代数是一个令人惊异的简单而强大的代数结构,尤其适用于表示理论的问题。
基于诣零根是素理想的两类广义正合序列
第38卷第8期学报No 8Vol 382023年8月JournalofLeshanNormalUniversityAug ꎬ2023DOI:10.16069/j.cnki.51-1610/g4.2023.08.001基于诣零根是素理想的两类广义正合序列赵㊀伟ꎬ王芊芊ꎬ唐文婷ꎬ熊文楷(阿坝师范学院数学学院ꎬ四川汶川623002)摘㊀要:通过引入弱非诣零同态像的概念ꎬ结合非诣零同态像与非诣零同态核ꎬ基于诣零根是素理想而得到的φ-正合序列和N-正合序列及其关系得以刻画ꎮ作为应用ꎬ相关结果推广到了乘法封闭子集的情况ꎮ关键词:诣零根ꎻ素理想ꎻφ-正合序列ꎻN-正合序列中图分类号:O153.3㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1009-8666(2023)08-0001-04收稿日期:2022-10-10基金项目:国家自然科学基金 Phi-环上的同调理论及其应用 (12061001)ꎻ中国博士后科学基金 非诣零正合序列的性质及其应用 (2021M691526)ꎻ四川省自然科学基金 乘法理想论中的同调方法研究 (2023NSFSC0074)ꎻ阿坝师范学院资助项目(20210103002ꎬ20212001128)作者简介:赵伟(1982 )ꎬ男ꎬ四川眉山人ꎬ阿坝师范学院数学学院副教授ꎬ博士ꎬ研究方向:环与同调ꎮ0㊀引言正合序列是经典同调理论的基本工具ꎮ随着同调理论的的发展ꎬ也出现了一些广义正合序列ꎬ例如w-正合序列[1]㊁φ-正合序列[2]㊁N-正合序列㊁S-正合序列[3]㊁S-挠正合序列[4]等ꎮ本文主要讨论由诣零根是素理想而得到的φ-正合序列和N-正合序列的性质及其关系ꎮ如果环R的诣零根Nil(R)(所有幂零元素构成的理想)是R的一个素理想ꎬ那么R称为一个PN-环[5]ꎮ设R是一个PN-环ꎬM是一个R-模ꎮ则NtorM={xɪM|存在sɪR\Nil(R)ꎬ使得sx=0}是M的子模ꎮ如果NtorM=Mꎬ则称M为一个非诣零挠模ꎬ如果NtorM=0ꎬ则称M为一个非诣零无挠模ꎮ记n=Nil(R)ꎬ考虑分式环Rn和分式模Mn的结构ꎬ有环同态φ:RңRnꎬφ(r)=r/1ꎬrɪR和模同态ψ:MңMnꎬφ(x)=x/1ꎬxɪMꎮ可以验证ꎮψ(M)是一个φ(R)-模ꎮ设R是一个PN-环ꎬf是R-模M到N的同态ꎮ定义映射f~:ψ(M)ңψ(N)ꎬf~(x/1)=f(x)/1ꎬxɪMꎬ则f~是φ(R)-模ψ(M)到ψ(N)的同态ꎮ定义0.1[2]㊀若f~:ψ(M)ңψ(N)是φ(R)-模的一个单同态(满同态ꎬ同构)ꎬ则称f为一个φ-单同态(φ-满同态㊁φ-同构)ꎮ另一方面ꎬ对于分式环Rn和分式模Mnꎬ有Mn是Rn-模ꎮ设f是R-模M到N的同态ꎮ定义映射fn:MnңNnꎬfn(x/s)=f(x)/sꎬsɪR\nꎬxɪMꎬ则fn是Rn-模Mn到Nn的同态ꎮ定义0.2㊀如果fn:MnңNn是Rn-模的一个单同态(满同态㊁同构)ꎬ则称f为一个N-单同态(N-满同态ꎬN-同构)ꎮ1除非特殊说明ꎬ本文恒设R是一个PN-环ꎬ并记n=Nil(R)ꎮ1㊀非诣零同态核与(弱)非诣零同态像这一节我们将介绍本文中最重要的工具:非诣零同态核与(弱)非诣零同态像ꎮ设f:AңB是R-模的同态ꎮ则f的核记为Kerf={aɪA|f(a)=0}ꎮ令NKerf={aɪA|存在sɪR\nꎬ使得sf(a)=f(sa)=0}ꎬ则NKerf是A的子模ꎬ且Ntor(A)+Kerf⊆NKerf⊆Aꎮ定义1.1㊀子模NKerf称为R-模同态f的非诣零同态核ꎮ引理1.2㊀设f:AңB是R-模的同态ꎮ则f为N-单同态当且仅当Kerf是非诣零挠模ꎬ即Kerf⊆NtorAꎮ证.㊀由于f为N-单同态当且仅当fn是单同态ꎬ当且仅当Kerfn=0ꎮ若aɪKerfꎬ则f(a)=0ꎬ于是我们有fn(a/s)=f(a)/s=0/1ꎮ若f为N-单同态ꎬ则a/s=0/1ꎬ即存在sᶄɪR\n使得sᶄa=0ꎬ于是aɪNtorAꎬ我们得到Kerf是非诣零挠模ꎬ即Kerf⊆NtorAꎮ反之ꎬ设Kerf⊆NtorAꎮ若fn(a/s)=f(a)/s=0/1ꎬaɪAꎬsɪR\nꎬ则存在sᶄɪR\n使得sᶄf(a)=0ꎬ即sᶄaɪKerfꎮ由已知得sᶄaɪNtorAꎬ于是a/s=0/1ꎬf为N-单同态ꎮѲ定理1.3㊀设f:AңB是R-模的同态ꎮ则以下等价:(a)f为φ-单同态ꎻ(b)NKerf=NtorAꎻ(c)f为N-单同态ꎮ证.㊀(a)⇒(b)由于f为φ-单同态当且仅当f~是单同态ꎬ当且仅当Kerf~=0ꎮ若aɪNKerfꎬ则存在sɪR\n使得sf(a)=0ꎬaɪAꎬ我们有f~a/1()=f(a)/1=0/1ꎬaɪAꎬ于是a/1ɪKerf~=0ꎬ即aɪNtorAꎮ所以NKerf=NtorAꎮ(b)⇒(c)由引理1.2ꎬKerf⊆NKerf=NtorA可得f为N-单同态ꎮѲ(c)⇒(a)设f为N-单同态ꎬ由引理1.2得Kerf⊆NtorAꎮ若a/1ɪKerf~ꎬ则f~a/1()=f(a)/1=0/1ꎬ于是存在sɪR\nꎬ使得f(sa)=sf(a)=0ꎬ即saɪKerf⊆NtorAꎮ因此存在sᶄɪR\n使得ssᶄa=0ꎬ即a/1=0/1ꎬ所以Kerf~=0ꎮ我们有f为φ-单同态ꎮѲ由定理1.3知ꎬ一个单同态必是φ-单同态ꎬ也是N-单同态ꎮ设f:AңB是R-模的同态ꎮ则f的像记为Imf={bɪB|存在aɪAꎬ使得b=f(a)}ꎮ令NImf={bɪB|存在aɪAꎬsɪR\nꎬ使得sb=sf(a)}与N-1Imf={bɪB|存在aɪAꎬsɪR\nꎬ使得sb=f(a)}ꎮ则NImf与N-1Imf都是B的子模ꎬ且Imf⊆NImf⊆N-1Imf⊆Bꎮ定义1.4㊀子模NImf称为R-模同态f的非诣零同态像ꎬ子模N-1Imf称为R-模同态f的弱非诣零同态像ꎮ引理1.5㊀设f:AңB是R-模的同态ꎬ则NImf=Imf+NtorBꎮ证.㊀设bɪNImfꎬ则存在sɪR\nꎬaɪA使得sb=sf(a)ꎮ记t=b-f(a)ꎬ有tɪNtorBꎮ于是b=t+f(a)ɪImf+NtorBꎮ反之ꎬ若bɪImf+NtorBꎬ可设b=t+f(a)ꎬ其中aɪAꎬtɪNtorBꎮ所以存在sɪR\n使得st=0ꎬ即sb=sf(a)ꎮ这就是bɪNImfꎬ于是有NImf=Imf+NtorBꎮѲ引理1.6[2]㊀一个R-模的同态f:AңB是φ-满同态当且仅当NImf=Bꎮ引理1.7㊀一个R-模的同态f:AңB是N-满同态当且仅当f的上核Cokerf=B/Imf是一个非诣零挠模ꎮ证.㊀设f为N-满同态ꎮ若b-ɪB/ImfꎬbɪBꎬ则存在aɪAꎬsɪR\nꎬ使得b/1=fn(a/s)=f(a)/sꎮ我们有sᶄsb=sᶄf(a)=f(sᶄa)ɪImfꎬsᶄɪR\nꎬ这说明B/Imf是一个非诣零挠模ꎮ反之ꎬ设B/Imf是一个非诣零挠模ꎮ若bɪBꎬ于是b-ɪB/Imfꎬ由已知则存在aɪAꎬsɪR\nꎬ使得sb=f(a)ɪImfꎬ即b/sᶄ=f(a)/(sᶄs)=fn(a/sᶄs)ꎬsᶄɪR\nꎮ这说明f是一个N-满同态ꎮѲ定理1.8㊀设f:AңB是R-模的同态ꎮ则f为N-满同态当且仅当N-1Imf=Bꎮ2证.㊀因为f为N-满同态当且仅当B/Imf是一个非诣零挠模ꎮ设b-ɪB/Imfꎮ则B/Imf是一个非诣零挠模当且仅当存在sɪR\n使得sb=f(a)ꎬaɪAꎬ当且仅当bɪN-1Imfꎮ所以f为N-满同态当且仅当N-1Imf=BꎮѲ显然ꎬ一个满同态必是φ-满同态ꎬ也是N-满同态ꎮ2㊀N-正合序列与φ-正合序列设AfңBgңC是R-模与同态的序列ꎮ若gf=0ꎬ即Imf⊆Kergꎬ则称AfңBgңC为一个复形ꎻ若Imf=Kergꎬ则称AfңBgңC为一个正合序列ꎮ若ψ(A)f~ңψ(B)g~ңψ(C)是φ(R)-模的复形(正合序列)ꎮ则称AfңBgңC为一个φ-复形(φ-正合序列)[2]ꎬ这是基于诣零根是素理想的一类广义正合序列ꎮ本节我们给出基于诣零根是素理想的另一类广义正合序列ꎬ即N-正合序列的概念ꎬ并证明它们具有与正合序列类似的性质ꎮ引理2.1[2]㊀设AfңBgңC是R-模与同态的序列ꎮ则:(a)序列AfңBgңC是φ-复形当且仅当NImf⊆NKergꎻ(b)序列AfңBgңC是φ-正合序列当且仅当NImf=NKergꎮ定义2.2㊀若AnfnңBngnңCn是Rn-模的复形(正合序列)ꎬ则称AfңBgңC为一个N-复形(N-正合序列)ꎮ引理2.3㊀一个R-模与同态的序列AfңBgңC是N-正合的当且仅当(Imf+Kerg)/Kerg和(Imf+Kerg)/Imf都是非诣零挠模ꎮ证.㊀设序列AfңBgңC是N-正合的ꎮ由于gnfn(a/s)=gf(a)/s=0/1ꎬaɪAꎬsɪR\nꎬ于是存在sᶄɪR\nꎬ使得sᶄgf(a)=0ꎮ若b1+b2ɪ(Imf+Kerg)/Kergꎬ其中b1ɪImfꎬb2ɪKergꎬ记b1=f(a)ꎬaɪAꎬ则gn[(b1+b2)/1]=[g(b1+b2)/1]=[gf(a)+g(b2)]/1=[gf(a)]/1=gnfn(a/1)=0/1ꎮ由于Kergn=Imfnꎬ于是有(b1+b2)/1=fn(a/s)=f(a)/sꎬaɪAꎬsɪR\nꎮ即存在s1ꎬsᶄɪR\nꎬ使得s1s(b1+b2)=s1f(a)ꎬ于是sᶄs1sg(b1+b2)=sᶄs1gf(a)=0ꎮ这就是说b1+b2ɪNtor(Imf+Kerg/Kerg)ꎬ即(Imf+Kerg)/Kerg是非诣零挠模ꎮ同理ꎬ若b1+b2ɪ(Imf+Kerg)/Imfꎬ其中b1ɪImfꎬb2ɪKergꎬ记b1=f(a)ꎬaɪAꎬ则存在s1ɪR\nꎬ使得s1s(b1+b2)=s1f(a)ꎬ即b1+b2ɪNtor(Imf+Kerg/Kerf)ꎮ所以(Imf+Kerg)/Imf也是非诣零挠模ꎮ反之ꎬ设(Imf+Kerg)/Kerg和(Imf+Kerg)/Imf都是非诣零挠模ꎮ当b1ɪImfꎬb2ɪKerg时ꎬ则存在s1ꎬs2ɪR\nꎬ使得s1g(b1)=0ꎬs2b2=f(aᶄ)ꎬaᶄɪAꎮ对任意aɪAꎬsɪR\nꎬ有gnfn(a/s)=gf(a)/s=0/1ꎮ若b/sɪKergnꎬ则gn(b/s)=g(b)/s=0/1ꎮ于是存在s1ɪR\nꎬ使得s1bɪKergꎬ从而s1b=f(aᶄ)ꎬaᶄɪAꎮ我们有b/s=f(aᶄ)/ss1=fn[a'/(ss1)]ɪImfnꎬ即Kergn=Imfnꎮ这说明序列AfңBgңC是N-正合的ꎮѲ引理2.4㊀设AfңBgңC是R-模与同态的序列ꎮ则:(a)(Imf+Kerg)/Kerg是非诣零挠模当且仅当N-1Imf⊆NKergꎻ(b)(Imf+Kerg)/Imf是非诣零挠模当且仅当NKerg⊆N-1Imfꎮ证.㊀(a)因为(Imf+Kerg)/Kerg是非诣零挠模当且仅当对任意aɪAꎬ存在saɪR\n使得saf(a)ɪKergꎬ即sagf(a)=0ꎮ若bɪN-1Imfꎬ则存在aɪAꎬsɪR\nꎬ使得sb=f(a)ꎮ所以sasg(b)=sagf(a)=0ꎬ即bɪNKergꎮ因此ꎬN-1Imf⊆NKergꎮ反之ꎬ对任意aɪAꎬ有f(a)ɪImf⊆N-1Imf⊆NKergꎮ所以存在sɪR\nꎬ使得sgf(a)=0ꎬ因此ꎬ(Imf+Kerg)/Kerg是非诣零挠模ꎮ(b)设(Imf+Kerg)/Imf是非诣零挠模ꎮ若b3ɪNKergꎬ则存在sɪR\nꎬ使得sg(b)=0ꎮ于是我们得到sbɪ(Imf+Kerg)/Imfꎬ这是非诣零挠模ꎬ因此有sᶄɪR\n使得sᶄsbɪImfꎮ这样就存在aɪA使得sᶄsb=f(a)ꎮ所以NKerg⊆N-1Imfꎮ反之ꎬ设NKerg⊆N-1Imfꎮ对b-ɪ(Imf+Kerg)/Imfꎬ有bɪKerg⊆NKerg⊆N-1Imfꎬ存在sɪR\nꎬaɪA使得sb=f(a)ꎬ即sb-=0ꎮ所以(Imf+Kerg)/ImfɪTꎮѲ定理2.5㊀一个R-模与同态的序列AfңBgңC是N-正合的当且仅当N-1Imf=NKergꎮ证.㊀由N-正合序列的定义与引理2.3和引理2.4可证ꎮѲ借助非诣零同态核与(弱)非诣零同态像的概念ꎬ由引理2.1与定理2.5ꎬ可以看到ꎬN-正合序列和φ-正合序列与正合序列有完全类似的性质ꎮ下面ꎬ我们说明N-正合序列与φ-正合序列的关系ꎮ引理2.6㊀设AfңBgңC是R-模与同态的序列ꎮ则NImf⊆NKerg当且仅当N-1Imf⊆NKergꎮ证.㊀仅需证必要性ꎮ设bɪN-1Imfꎮ则存在sɪR\nꎬaɪA使得sb=f(a)ꎮ因为sb=f(a)ɪNImf⊆NKergꎬ所以有sᶄɪR\n使得sᶄsg(b)=0ꎬ即bɪNKergꎮѲ推论2.7㊀若序列AfңBgңC是φ-正合的ꎬ则AfңBgңC是N-正合的ꎮ证.㊀因为Imf⊆NImf⊆N-1Imf⊆Bꎬ所以由引理2.1㊁引理2.6与定理2.5可证ꎮѲ在这一节的最后ꎬ我们给出例子说明:一般情况下ꎬN-正合序列不一定是φ-正合的ꎮ例子2.7㊀考虑短正合序列ξ:0ңIλңRπңR/Iң0ꎬ这里I是R的非诣零理想ꎬ即I⊄Nil(R)ꎮ于是R/I是一个非诣零挠R-模ꎮ序列ξ是N-正合序列ꎬ但不是φ-正合序列[6]ꎮ综上所述ꎬ正合序列和φ-正合序列都是N-正合序列ꎮN-正合序列不一定是正合序列ꎬ也不一定是φ-正合序列ꎮφ-正合序列不一定是正合序列ꎬ正合序列也不一定是φ-正合序列ꎮ3㊀S-正合序列与S-挠正合序列设R是一个具有单位元非平凡的交换环ꎬS是R的一个子集ꎮ若1ɪSꎬ且当s1ꎬs2ɪS时ꎬ有s1s2ɪSꎬ则称S是R的一个乘法封闭子集ꎮ特别地ꎬ当P是R的一个素理想时ꎬR\P是R的一个乘法封闭子集ꎮ例如ꎬ当R是PN-环时ꎬ记n=Nil(R)ꎬ则R\n是R的一个乘法封闭子集ꎮ于是前两节的概念和结论可以自然地推广到乘法封闭子集的情况ꎮ设R是一个具有单位元非平凡的交换环ꎬS是一个乘法封闭子集ꎬf:MңN是R-模的同态ꎮ如果fS:MSңNS是RS-模的单同态(满同态㊁同构)ꎬ则称f称为一个S-单同态(S-满同态ꎬS-同构)ꎮ设AfңBgңC是R-模与同态的序列ꎮ如果ASfSңBSgSңCS是RS-模的正合序列ꎬ则称AfңBgңC为S-正合序列ꎮ同理ꎬ如果f~:ψ(M)ңψ(N)是φ(R)-模的单同态(满同态㊁同构)ꎬ则称f为一个S-挠单同态(S-挠满同态ꎬS-挠同构)ꎮ设AfңBgңC是R-模与同态的序列ꎮ如果ψ(A)ңf~ψ(B)g~ңψ(C)是φ(R)-模的正合序列ꎬ则称AfңBgңC为S-挠正合序列ꎮ设M是一个R-模ꎮ则StorM={xɪM|ꎬ存在sɪSꎬ使得sx=0}是M的子模ꎮ如果StorM=Mꎬ则称M为一个S-挠模ꎬ如果StorM=0ꎬ则称M为一个S-无挠模ꎮ设f:AңB是R-模的同态ꎮ令SImf={bɪB|存在aɪAꎬsɪSꎬ使得sb=sf(a)}ꎻS-1Imf={bɪB|存在aɪAꎬsɪSꎬ使得sb=f(a)}与SKerf={aɪA|存在sɪSꎬ使得sf(a)=f(sa)=0}ꎮ可以类似地证明以下定理:定理3.1㊀一个R-模的同态f:AңB是S-单同态当且仅当SKerf=StorAꎬ当且仅当f是S-挠单同态ꎻ同态f:AңB是一个S-满同态(S-挠满同态)当且仅当S-1Imf=B(SImf=B)ꎮ(下转第83页)4OnTheInfluencingFactorsoftheDevelopmentofRehabilitationforAutisticChildreninChinaWANGYue1ꎬLUTong1ꎬTANJuan2(1.SchoolofEconomicsꎬSichuanUniversityꎬChengduSichuan610065ꎬChinaꎻ2.YanglingDemonstrationZoneScienceandTechnologyInnovationandTransformationPromotionBureauꎬYanglingShaanxi712100ꎬChina)Abstract:AccordingtotheReportontheDevelopmentofAutismEducationandRehabilitationIndustryinChina(IV)ꎬitises ̄timatedthattherehavebeenmorethan10millionautisticpatientsinChinaꎬincludingmorethan2millionchildrenaged0to14.AutisticchildrenhavebecomealargegroupofchildrenwithmentaldisabilitiesinChina.ThispaperꎬthroughtheestablishmentofanempiricalmodelꎬexploresthefactorsinfluencingtherehabilitationofautisticchildreninChina.Itisconcludedthatrelevantgovernmentpoliciesꎬthedevelopmentofnationaleconomyꎬthepublicsupportforautisticchildrenandthedevelopmentofspecialeducationplayapositiveroleinpromotingtherehabilitationofautisticchildrenꎬwhilethepricelevelandthegapbetweentherichandthepoorfromurbanandruralareashaveanegativeimpactonit.Keywords:AutisticChildrenꎻRehabilitationInstitutionsꎻGovernmentPoliciesꎻEconomicDevelopmentꎻSpecialEducationʌ责任编辑:王㊀菁ɔ(上接第4页)㊀㊀定理3.2㊀一个R-模与同态的序列AfңBgңC是S-正合序列(S-挠正合序列)当且仅当S-1Imf=SKerg(SImf=SKerg)ꎮ事实上ꎬ在文献[3-4]中已经提到了S-正合序列和S-挠正合序列ꎬ只是在这里ꎬ我们给出了一个类似经典的刻画ꎮ参考文献:[1]㊀WANGFGꎬKIMH.Foundationsofcommutativeringsandtheirmodules[M].Singapore:Springerꎬ2016:345-348. [2]㊀ZHAOW.Onφ-exactsequencesandφ-projectivemodules[J].JournaloftheKoreanMathematicalSociety2021ꎬ58(6):1513-1528.[3]㊀QIWꎬZHANGXLꎬZHAOW.NewCharacterizationsofS-coherentrings[J].JournalofAlgebraanditsapplicationsꎬ2023ꎬ(22)4:2350078ꎬ(14pages)ꎬDOI:10.1142S0219498823500780.[4]㊀ZHAOWꎬPUYYꎬCHENMZꎬXIAOXL.OnS-torsionexactsequencesandSi-projectivemodules(i=1ꎬ2)[J].J.AlgebraAppl.ꎬ2023ꎬ22(4):2350086ꎬ(25pages)ꎬDOI:10.1142S021949882350086X.[5]㊀ZHAOWꎬWANGMQꎬPUY.Onnonnil-commutativediagramsandnonnil-projectivemodules[J].Communicationin.Algebraꎬ50(7):2854-2867.[6]㊀赵伟.诣零根为素理想的几类交换环[J].内江师范学院学报ꎬ2015ꎬ30(6):11-14.TwoGeneralizationsofExactSequencesBasedonPrimeNilradicalZHAOWeiꎬWANGQianqianꎬTANGWentingꎬXIONGWenkai(SchoolofMathematicsꎬAbaTeachersUniversityꎬAbaSichuan623002ꎬChina)Abstract:Theweaklynonnil-imageofamodulehomomorphismisintroducedꎬwiththenonnil-imageandthenonnil-kernelofamodulehomomorphismcombined.Theφ-exactsequenceandN-exactsequencebasedontheprimenilradicalarecharacterizedꎬsoaretheirrelations.Asanapplicationꎬtherelevantresultsaregeneralizedtothecaseofmultiplicativeclosedsubsets.Keywords:NilradicalꎻPrimeIdealꎻφ-ExactSequenceꎻN-ExactSequenceʌ责任编辑:王兴全ɔ38。
n-李代数的Hypo-幂零理想
n-李代数的Hypo-幂零理想白瑞蒲;吴万青;时翠梅【摘要】The Hypo-nilpotent ideals of n-Lie algebras and the algebraic structure of solvable 3-Lie algebras which have a 5 dimensional Hypo-nilpotent ideal N are mainly concerned. It is proven that there exist Hypo-nilpotent ideals for the solvable non-nilpotent n-Lie algebras, and the co-dimension of the nilpotent radical is one. The dimensional relations between the maximal Hypo-nilpotent ideals of solvable non-nilpotent 3-Lie algebras and 3-Lie algebras are offered. For a class of 3-Lie algebras which have special a 5 dimensional nilpotent ideal, the dimension sequence DS of derivative algebras and the decreased center the dimension sequence CS and their relations are considered.%研究n-李代数的Hypo-幂零理想,及具有5维极大Hypo-幂零理想的所有可解3-李代数的结构.证明可解非幂零n-李代数一定存在Hypo-幂零理想,且其幂零根基的余维数等于1.给出可解非幂零3-李代数的极大Hypo-幂零理想与3-李代数的维数关系.对具有一类特殊5-维极大次幂零理想的可解3-李代数的每一类3-李代数,分别研究了其导代数维数序列DS及下降中心维数序列CS,及他们之间的关系.【期刊名称】《黑龙江大学自然科学学报》【年(卷),期】2011(028)001【总页数】4页(P4-7)【关键词】n-李代数;Hypo-幂零理想;可解3-李代数【作者】白瑞蒲;吴万青;时翠梅【作者单位】河北大学,数学与计算机学院,保定,071002;河北大学,数学与计算机学院,保定,071002;河北工程大学,理学院,邯郸,056000【正文语种】中文【中图分类】O152.5n-李代数[1-2](又称为Filippov代数,Nambu-Poisson代数)由前苏联数学家Filippov在1985年提出,但此多元代数系统已经被更早地应用到物理研究领域。
Ringel Hall代数
Ringel Hall代数导言Ringel Hall代数是一种代数结构,由Ringel Hall环和Ringel Hall子代数组成。
它是代数图论中的一个重要研究对象,可以用来描述和分析组合问题。
本文将对Ringel Hall代数的定义、性质及其在代数图论中的应用进行全面、详细、完整且深入地探讨。
Ringel Hall环的定义Ringel Hall环是由一组生成元和一组关系式构成的环。
生成元表示一种特定的代数结构,而关系式则用来表达这些生成元之间的关系。
Ringel Hall环的生成元包括两类:带有自环的有向边和不带自环的有向边。
带有自环的有向边用a i表示,其中i为自环的标号;不带自环的有向边用b i表示,其中i为不带自环的有向边的标号。
关系式包括两类:自环关系式和交换关系式。
自环关系式用r ij表示,表示标号为i的自环与标号为j的自环相互作用的关系;交换关系式用s ij表示,表示标号为i的自环与标号为j的不带自环的有向边相互作用的关系。
Ringel Hall环的乘法运算由生成元和关系式共同决定,并满足环的定义。
Ringel Hall环的性质Ringel Hall环具有一些重要的性质,下面将分别进行介绍。
结合律Ringel Hall环中的乘法运算满足结合律,即对于生成元a i、b i和c i,有(a i b i)c i=a i(b ic i)。
幂等性Ringel Hall环中的生成元具有幂等性,即对于生成元a i和b i,有a i2=a i和b i2=b i。
单位元Ringel Hall环中存在单位元,记作1,满足对于所有生成元a i和b i,有1a i=a i1=a i和1b i=b i1=b i。
反元Ringel Hall环中的生成元具有反元,即对于生成元a i和b i,存在生成元a i′和b i′,满足a i a i′=a i′a i=1和b i b i′=b i′b i=1。
零元Ringel Hall环中存在零元,记作0,满足对于所有生成元a i和b i,有0+a i=a i和0+b i=b i。
第11章 环的定义及性质
i1j1
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近世代数
实例
例2 在环中计算(a+b)3, (ab)2 . 解: (a+b)3 = (a+b)(a+b)(a+b)
= (a2+ba+ab+b2)(a+b) = a3+ba2+aba+b2a+a2b+bab+ab2+b3 (ab)2 = (ab)(ab) = a2baab+b2
对于任意的 [i], [j]∈Zp, [i] ≠ [0]有 [i] [j] = [0] p 整除 ij p| j [j] =[0]
所以 Zp 中无零因子.
注意:若 p不为素数,则Zp肯定不是域.
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域中除法及其性质
在域F中可以引入除法,如果a,b ∈F, a ≠ 0, 则b被a除记为b/a,且b/a=a-1b.
(3) 设nZ, n2, 则n阶实矩阵的集合Mn(R)关于矩阵 加法和乘法构成环,它是含幺环,但不是交换环和
无零因子环,也不是整环.
(4) (Z6,,)构成环,它是交换环, 含幺环, 但不是无 零因子环和整环. [2][3]=[3][2]=[0],[2]和[3]是零
因子.
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有以下性质:
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练习1
1. 在整数环中定义∗和◇两个运算, a,b∈Z 有 a∗b = a+b1, a◇b = a+bab.
证明(Z, ∗,◇)构成环.
证 a,b∈Z有a∗b, a◇b∈Z, 两个运算封闭. 任取a,b,c∈Z (a∗b)∗c = (a+b1)∗c = (a+b1)+c1 = a+b+c2 a∗(b∗c) = a∗(b+c1) = a+(b+c1)1 = a+b+c2 (a◇b)◇c = (a+bab)◇c = a+b+c (ab+ac+bc)+abc a◇(b◇c) = a◇(b+cbc) = a+b+c (ab+ac+bc)+abc
Г—环的本质幂零性
Г—环的本质幂零性
张友
【期刊名称】《松辽学刊:自然科学版》
【年(卷),期】1992(000)002
【摘要】本文继《Γ—环的T—幂零性》之后,又引入Γ—环的本质幂零性,得到如下结果。
(1)任意Γ—环R的质很是本质幂零的。
(2)若Γ—环R在它主左零化子上满足升链条件,那么R的任意诣零理想是本质幂零的。
(3)若Γ—环R的理想L是左Γ—幂零的,那么L是本质幂零的。
【总页数】3页(P35-37)
【作者】张友
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】O153.3
【相关文献】
1.Г-环的T-幂零性与本质幂零性(Ⅱ) [J], 王顶国;姚忠平
2.Morita Context环的T-幂零性和周期性 [J], 王尧;任艳丽
3.关于Г—环的T—幂零性与本质强幂零性 [J], 王顶国
4.具幂零鞍点的Hamilton系统的周期环域的环性 [J], LI Huimin;ZHANG Erli
5.结合环R的模B诣零性和模B幂零性 [J], 叶克仁
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π-整环上形式幂级数的容度准则
π-整环上形式幂级数的容度准则尹华玉;陈幼华【摘要】利用星型算子理论的相关方法,对Krull整环与π-整环进行了研究,给出了π-整环上形式幂级数的一些容度准则,证明了整环R是π-整环当且仅当对(V)f,g∈R[[X]]*,都(E)h∈ K[X]*,使得c(f)w=c(g)wc(h)w;当且仅当对(V)f,g∈R[[X]]*,都(E)h∈K[X]*,使得c(f)t=c(g)tc(h)t;当且仅当对(V)f∈R[X]*,g∈R[[X]]*,都(E)h∈K[X]*,使得c(f)w=c(g)wc(h)w;当且仅当对(V)f∈R[X]*,g∈R[[X]]*,都(E)h∈K[X]*,使得c(f)t=c(g)tc(h)t.【期刊名称】《四川师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(037)004【总页数】4页(P451-454)【关键词】Krull整环;π-整环;形式幂级数;容度【作者】尹华玉;陈幼华【作者单位】四川师范大学数学与软件科学学院,四川成都610066;四川师范大学数学与软件科学学院,四川成都610066【正文语种】中文【中图分类】O153.31 引言及预备知识本文恒设R是具有单位元的交换整环但不是域,K是R的商域.设A是K的R-子模,若存在非零元素a∈R,使得aA⊆R,这等价于存在非零元素c∈K,及R的非零理想I,使得A=cI,则A称为R的分式理想.从分式理想的定义可以看出,每个非零分式理想等价于一个非零理想,因此在关于整环的讨论中,有时候用非零分式理想与非零理想互换,其等价刻画的结论依然成立.以下用F(R)表示R的所有非零分式理想的集合,而所谓整环R上的星型算子,指的是从F(R)到自身上的一个映射*:A→A*,对∀A,B∈F(R),a∈K-0,满足以下条件:1)(a)* =(a),(aA)* =aA*;2)若A⊆B,则A*⊆B*;3) A⊆A*,且(A*)* =A*.对A∈F(R),若A*=A,则A称为R的*-分式理想.若A是R的理想且A*=A,则A 称为R的*-理想.若∃B∈F(R),使得(AB)* =R,则 A称为*-可逆的.若存在可数生成分式理想B,使得A*=B*,则A称为*-可数型的.对整环R,若其*-理想的乘积仍是*-理想,等价于说,对R的任何非零理想I和J,有(IJ)*=I*J*,则称R是*-乘法封闭的.令 A-1={x∈K|xA⊆R},有如下4类常见的星型算子:1) Ad=A;2) Av=(A-1) -1;3)At=∪{Bv|B取遍A的一切有限生成子分式理想};4) Aw={x∈K|∃J∈GV(R),使 Jx⊆A},其中,GV(R)={J|J是R的有限生成理想,且J-1=R}.关于星型算子的知识和文中的名词术语及相关符号可参见文献[1-20].设R是整环,称其为Krull整环,如果它满足如下条件:1)R=∩Rp,其中p取遍R的高度为1的素理想;2)对R的任何高度为1的素理想p,Rp是离散赋值环;3)R具有有限特征,即R中的每个非零元素只在有限多个赋值扩环中是非单位的.众所周知,Krull整环是一类非常经典的整环,其研究结果相当成熟.特别地,随着20世纪80年代星型算子工具的引入,其研究显得更加活跃.利用星型算子理论,Krull整环得到了更简明的等价刻画.例如,J.L.Mott等[21]证明了 R 是 Krull整环当且仅当R的每个非零理想是t-可逆的,F.G.Wang等[22]证明了R是Krull整环当且仅当R的每个非零理想是w-可逆的.另一方面,由Krull整环派生出与其性质相似的整环类也成为众多环论学者关注的研究对象,例如π-整环、pre-Krull整环、semi-Krull整环[23-25]等.所谓的π-整环,是指整环R满足每个真主理想能表示为有限多个素理想的乘积.本文将通过可数理想、w-可数型理想与t-可数型理想,分别对Krull整环与π-整环进行研究,从而进一步导出π-整环上形式幂级数的一些容度准则.2 π-整环上形式幂级数的容度准则用K[[X]]*表示形式幂级数环 K[[X]]中非零形式幂级数的集合.设f∈K [[X]],用 c(f)表示K中由f的系数生成的R-子模,称之为f的容度[2].在讨论π-整环上形式幂级数的容度准则之前,首先给出Krull整环与π-整环的一些预备结论.引理1[21-22]对整环R,以下各条等价:1)R是Krull整环;2)R的每个非零理想是w-可逆的;3)R的每个非零理想是t-可逆的;4)R的每个非零分式理想是w-可逆的;5)R的每个非零分式理想是t-可逆的.引理2[19]对整环R,以下各条等价:1)R是π-整环;2)R是w-乘法封闭的Krull整环;3)R是t-乘法封闭的Krull整环;4)R是v-乘法封闭的Krull整环;5)R是w-乘法封闭的完全整闭整环,且每一非零w-理想是v-理想.定理3 对整环R,以下各条等价:1)R是Krull整环;2)R的每个非零可数生成理想是w-可逆的;3)R的每个非零可数生成理想是t-可逆的.证明 1)⇒2)由引理1易知.2)⇒3)显然.3)⇒1)设I是R的非零理想.假若对I的任意有限生成子理想J,都有It≠Jt,则存在It的无限子理想升链这是一个矛盾.因此,存在I的某个有限生成子理想J,使得It=Jt.显然,J是t-可逆的,即存在分式理想 B,使得(JB)t=R.故(IB)t=(ItB)t=(JtB)t=(JB)t=R,从而I也是t-可逆的.由引理1,R是Krull整环.推论4 对整环R,以下各条等价:1)R是Krull整环;2)R的每个非零可数生成分式理想是w-可逆的;3)R的每个非零可数生成分式理想是t-可逆的.定理5 对整环R,以下各条等价:1)R是π-整环;2)R的每个非零w-理想是可逆的;3)R的每个非零t-理想是可逆的;4)R的每个非零w-可数型的w-理想是可逆的;5)R的每个非零t-可数型的t-理想是可逆的.证明 1)⇔3)由文献[26]中定理4.4即知.1)+3)⇒2)由引理2可得.2)⇒4)⇒5)显然.5)⇒3)设I是R的非零t-理想.假若对I的任意有限生成子理想J,都有I≠Jt,则存在I的无限子理想升链这是一个矛盾.因此,存在I的某个有限生成子理想J,使得I=Jt,从而I是可逆的.推论6 对整环R,以下各条等价:1)R是π-整环;2)R的每个非零w-分式理想是可逆的;3)R的每个非零t-分式理想是可逆的;4)R的每个非零w-可数型的w-分式理想是可逆的;5)R的每个非零t-可数型的t-分式理想是可逆的.命题7 对整环R,以下各条等价:1)R是π-整环;(2)对∀A,B∈F(R),都∃C∈F(R),使得Aw=BwCw;3)对∀A,B∈F(R),都∃C∈F(R),使得At=BtCt;4)对R的任意非零可数生成分式理想A、B,都∃C∈F(R),使得Aw=BwCw;5)对R的任意非零可数生成分式理想A、B,都∃C∈F(R),使得At=BtCt.证明 1)⇒2)设R是π-整环,A,B∈F(R).由引理1与引理2,R是w-乘法封闭的,且B是w-可逆的.于是(BB-1)w=R,从而Aw=((BB-1)A)w=(B(B-1A))w=Bw(B-1A)w.令C=B-1A,则C∈F(R),且有Aw=BwCw.2)⇒4)显然.4)⇒1)设I是R的非零w-可数型的w-分式理想,则存在可数生成理想B,使得I =Bw.显然,又∃C∈F(R),使得Rw=BwCw,即ICw=R.于是I是可逆的,故由定理5,R是π-整环.1)⇔3)⇔(5)类似于1)⇔2)⇔4)的证明可得.定理8 对整环R,以下各条等价:1)R是π-整环;2)对∀f,g∈R[[X]]*,都∃h∈K[X]*,使得c(f)w=c(g)wc(h)w;3)对∀f,g∈R[[X]]*,都∃h∈K[X]*,使得c(f)t=c(g)tc(h)t;4)对∀f∈R[X]*,g∈R[[X]]*,都∃h∈K[X]*,使得c(f)w=c(g)wc (h)w;5)对∀f∈R[X]*,g∈R[[X]]*,都∃h∈K[X]*,使得c(f)t=c(g)tc (h)t.证明 1)⇒2)设f,g∈R[[X]]*,则c(f),c(g)∈F(R).由命题7,∃C∈F (R),使得c(f)w=c(g)wCw.由推论6,Cw是可逆的,从而是有限生成的.不妨设Cw=Rc1+…+Rcn,其中,c1,c2,…,cn∈K-0,则令h=c1X+c1X2…+cnXn即可满足要求.2)⇒4)显然.4)⇒1)设I=(Ra1+…+Ran+…)w是R的非零w-可数型的w-理想.令f=X, g=a1X+…+anXn+…则∃h∈K[X]*,使得c(g)wc(h)w=c(f)w.于是Ic(h)w=R,即I是可逆的.故由定理5,R是π-整环.1)⇔3)⇔5)类似于1)⇔2)⇔4)的证明可得.推论9 设R是π-整环,则有:1)对∀f,g∈R[[X]]*,都∃h∈K[X]*,使得c(f)v=c(g)vc(h)v;2)对∀f∈R[X]*,g∈R[[X]]*,都∃h∈K[X]*,使得c(f)v=c(g)vc (h)v.证明由引理2与定理8可得.参考文献[1]王芳贵.交换环与星型算子理论[M].北京:科学出版社,2006.[2]Gilmer R.Multiplicative Ideal Theory[M].New York:Marcel Dekker,1972.[3]Anderson D D,Matijevic J.Graded π-rings[J].Canad JMath,1979,31:449-457.[4]Anderson D D.Globalization of some local properties in Krull domains [J].Proc Am Math Soc,1982,85:141-145.[5]Anderson D D,Anderson D F,Markanda R.The rings R(X)and R〈X〉[J].J Algebra,1985,95:96-115.[6]Malik S,Mott J L,Zafrullah M.On t-invertibility[J].Commun Algebra,1988,16:149-170.[7]Houston E G,Zafrullah M.On t-invertibility II[J].Commun Algebra,1989,17:1955-1969.[8]Anderson D D,Zafrullah M.On t-invertibility III[J].Commun Algebra,1993,21:1189-1201.[9]Anderson D D,Kang B G.Content formulas for polynomials and power series and complete integral closure[J].J Algebra,1996,181:82-94.[10]Fontana M,Huckaba J A,Papick I J.Prüfer Domains[M].New York:Marcel Dekker,1997.[11]Wang F G.w-dimension of domains[J].CommunAlgebra,1999,27:2267-2276.[12]Anderson D D.GCD domains,Gauss'lemma,and contents of polynomials[C]//Chapman S T,Glaz S.Non-Noetherian Commutative Ring Theory.Mathematics and Its Applications.Dordrecht:Kluwer Academic Publishers,2000:1-31.[13]Anderson D D,Cook S J.Two star-operations and their induced lattices[J].Commun Algebra,2000,28:2461-2475.[14]Wang F G.w-dimension of domains II[J].CommunAlgebra,2001,29:2419-2428.[15]李庆,王芳贵.UMV整环的一些性质[J].四川师范大学学报:自然科学版,2007,30(5):548-550.[16]王芳贵.星型算子理论的发展及其应用[J].四川师范大学学报:自然科学版,2009,32(2):249-259.[17]王芳贵.有限表现型模和w-凝聚环[J].四川师范大学学报:自然科学版,2010,33(1):1-9.[18]张俊,王芳贵.有零因子的交换环上w-理想的升链条件[J].四川师范大学学报:自然科学版,2010,33(2):146-151.[19]陈幼华,尹华玉.两类整环在w-算子下的刻画[J].数学学报,2010,53(4):685-690.[20]赵松泉,王芳贵,陈翰林.交换环上的平坦模是w-模[J].四川师范大学学报:自然科学版,2012,35(3):364-366.[21]Mott J L,Zafrullah M.On Krull domains[J].Arch Math,1991,56:559-568.[22]Wang F G,McCasland R L.On w-modules over strong Mori domains [J].Commun Algebra,1997,25:1285-1306.[23]Anderson D D.π-domains,overrings,and divisorial ideals[J].Glasgow Math J,1978,19:199-203.[24]Zafrullah M.Ascending chain conditions and star operations [J].Commun Algebra,1989,17:1523-1533.[25]Barucci V,Gabelli S,Roitman M.On semi-Krull domains[J].J Algebra,1992,145:306-328.[26]Kang B G.On the converse of a well-known fact about Krull domains [J].J Algebra,1989,124:284-299.。
3.2整环,除环,域
(3.2 Domain Ring, Divisor Ring and Field) 3.2.1 零因子(Zero divisor)
Def 1:设A是一个环, a,b∈A, 若ab=0 (且a≠0,b≠0), 则称a是左零因子,b是右零因子。 若一个元素既是左零因子又是右零因子,则称它 为零因子。 例:在M2(Z)中,
否则称为无限域: |R|= ∞ 例2.(Q,+, )(R,+, )(C,+, )都是域,但是(Z, +, )不是域。因为Z*中关于乘法不构成群: a∈ Z*的逆元a-1不一定存在,
如 a=3,则a-1= 3-1Z*。
Th 2.设(R,+,)是一个环,且有单位e,若 a∈R* 关于乘法有逆元,则a不是零因子,从而除环 没有零因子,域是整环。 证明:① 设ab=0,则 a-1(ab)=a-10=0,
a-1(ab)= (a-1a)b = e b= b,
从而b=0.同样,若ba=0,则可推得b=0,从而a不是零 因子。 ② 因为除环中每一个a≠0可逆,由①知除环没有 零因子。
③ 因为域是除环,故域没有零因子;又域是有 单位元e≠0的可换环,故域是整环。
例3.剩余类环(Z/(n),+,),当n不是素数时, n n1 n2 , n1 1, n2 1, Z/(n)中有零因子,因为 则有 n1 n2 0, 且n1 0, n2 0, n2 是零因子。但是当n是素数时,Z/(n) 所以 n1, 是域。设n=p是素数,则 Z /( p) {0}, k Z * p,
故(R*, · )是群,所以(R,+, · )是除环。
推论:有限整环是域。
最后,我们来看一个非可换除环(从而不是域)的例子 例4.哈密顿四元数除环(实四元数除环),
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( a+y+ ) g+L) - a g +y+L是同态 ,其 中a∈yL,g∈L. fL o( l - ,] f 9[ 2 f
证 明:令 L =yL. f f 首先证明 定义的合理性. 对任意 ∈L,有 [,] , , ] + , [ , ] a g +[, ] a g mo L+ . 以x e[ [ 2 则 a g+ =[ , ] a x 三[, ] d i L 2
予 以证 明 .
关键 词 :Le环 ;幂零 Le环 ;下 中心列 i i 中 图分 类 号 : 5 O17 文献标 志码 : A 文 章编 号 : 0 925 (070—0 0—3 10 —8 42 0 )500 80
1 Le 的基本概 念 i环
Le i环是与 Le i 代数相关的一个代数结构. 际上一个 Le L是一个非结合 的环 , 实 i环 并且它的乘法是非交 换 的,满足I ,] EL,以及 Jcb 恒等式 :[,,] [,,] [,,] 0 , , ∈L ;而且对任何一 x =0X aoi xYZ + YzX + z Y = Y Z 个结合 环 R,只需要把 R中的乘法换成 [,] y x,就可 以做成一个 Le ,这里 , Y =x —y i 环 Y∈R. 事实上 , i环方法在一般的群上的研究起着重要的作用 , Le 特别是在群的幂零性质上u, j 对此 , . i a G Hg n m 和 G E Wa 也分别做过研究 ,同时 Le .. l l j i 环上也存在着与群相应的幂零性准则 . j
3 Le 的 H l幂零性准则 i环 a l
定理 1 设 N是 Le L的理想 ,且 N和 LN幂 零 甘 L幂零. i环 /’ 证 明:首先 ,证明 N’ N, 也是 L的理想. =[ N】 因为 [ Ⅳ】 = <[ ,,】 , ∈N, ∈L> b,a +[, , , , ∈N, ∈L>,而由 N是理想 [ Ⅳ, , ab ,, b .a , . = <[,,】 ,a a b . . , . 可 知 [,】 b , ∈N, . 】 . [, ∈N ,从 而 [,, 】 N, ,a b ,a ∈[ N】, [, ,】 N, . ,ab ∈[ N】,所 以 [ Ⅳ, 】 N, . Ⅳ, L <[ N】, 即 N’ N, 是 L的理想. =[ N】 1 ) 充分性. LN’ 零 ,则存在 LN的一个中心列 : /幂 /’ L N’ / >厶/ > > 一 N’ / N’ … l > / N’ 0 . 由此 中心列构造 N =N/ 的一个列 : Ⅳ’ ( nN)N’ 厶nN)N’ ( 1 / ( / … 一nN)N’ ( nN)N’ / / =0, () 2 () 1
PH l a 曾经证明 : N是 Le L的理想 ,且 N和 IN 零 ,则 L幂零 . l 设 i环 J 幂 Le i环在幂零性方面 ,与群有着很多相似之处 ,因此 ,就将这一重要的幂零性准则推广到 Le i 环上.
2 Le 的下 中心列商群与 Lb i环 a的张量积
定义 1 卜 环 , y ( ) L 一 设 1 =L,7 () [ ,] + L = () ] 贝 L= ( ) y ( ) L 2L = LL , 1 ) [ L, , 怖 ( L L 2L ≥
杨 艳
( 襄樊学院 数学 系,湖北 襄 樊 4 1 5 4 0 3) 摘要 :首先仿照幂零群的处理方式,引进幂零 Le i 环的下中心列,并给 出Le环的下 中心列商 i 群与 Lb a的张量积的关 系,最后根据群上的 H l幂零性准则,给 出了 Le a l i 环的 H l幂零性准则,并 a l
f
.
定义 3 L是一 Le ,N是一个 L模 ,若 N存在一个列 :N i环 _ Nl …
是 L模 , 广 则称 N是 L多重平凡的. 广 这里 f d一1 . 下面利用引理 1 明 Ue 证 a 环的 H l a 幂零性准则. l
— l
= 0, Ⅳf Nf 也 且 + I l
L= +aI ∈Z( ) <r r 尺, a∈I>, 并且定义 L中的乘法 :[, ] y x,V , ∈L 则 L按 R中的加法和 Y =x —y xY 定义的乘法构成一个幂零 Le i环. 引理 1 L是一个 Le ,令 =yL y+ i环 f / fL及 L6 L [, ,则映射 : 1 a= / L
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20 0 7年 5月
襄樊学院学报
J u n l f a g a i e st o r a o n f n Un v ri Xi y
M a.0 7 y, 0 2 V6 . 8 No 5 1 . 2
第2 8卷 l l
对任意 Y f ,有 [ , ] m ,则 [ +Y g =[, ] Y g 三[, ] d f . ∈L+ 1 y g ∈L a , ] a g +[ , ] a g mo L+ 2
收稿 日期 :2 0 —21 0 61—8
基金项 目:国家 自然科学基金资助项 目(0 7 0 2 1 3 13 ) 作者简介 :杨艳(9 1 ) 女 , 18 一 , 湖北 襄樊人,襄樊学 院数学系助教
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第 2 卷第 5 8 期
襄 樊学 院学 报
20 年第 5 07 期
再 证 是双 线性 的.
对任意 l 2 f l 2 , ∈L ,g , ∈L,有 : a g
[l 2g =[l 2g +L+ =[lg +[2g +L+ , a +a , 】 a +a , 】 i 2 a, 】 a , 】 i 2 [, l 2 a g +g 】 =[, l 2 +L+ =[, l+[, 2 +L+ . a g +g 】 i 2 ag】 a g 】 i 2 综上可知 是一个 o 重复使用引理 1 可得到 : +的同态. 。 命题证毕. = 6 o o … o
…
n
() L ≥… 为 L的下中心列.
‘
定义 2 设 L为一 Le , i 环 如果存在 c ∈N , 使得 +( ) 1L =0, 则称 L为一幂零 L 环. i e 且若 y ( ) L ≠0,
那么称 C L的幂零类. 是 为更好说明幂零 Le i 环的性质 ,给出一个基本示例. 示 例 1 设 R 为 一 环 ,I是 R 的 一 个 幂 零 指 数 为 m 的幂 零 子 环 ,ZR 是 R 的 中心 ,设 ()