理想
定义
环(R,+,·),已知(R, +)是阿贝尔群。R的子集I称为R的一个 右理想 ,若I满足:
(I, +)构成(R, +)的子群。
∀i ∈ I,r ∈ R,i·r ∈ I。
类似地,I称为R的 左理想 ,若以下条件成立:
(I, +)构成(R, +)的子群。
∀i ∈ I,r ∈ R,r·i ∈ I。
若I既是R的右理想,也是R的左理想,则称I为R的 双边理想 ,简称R上的 理想 。
示例
整数环的理想:整数环 Z 只有形如 nZ 的理想。
一些结论
在环中,(左或右)理想的交和并仍然是(左或右)理想。
对于R的两个理想A,B,记 A B = { ∑ ∑ --> k = 0 n a k b k | a k ∈ ∈ --> A , b k ∈ ∈ --> B } {\displaystyle AB=\left\{\sum _{k=0}^{n}a_{k}b_{k}|a_{k}\in A,b_{k}\in B\right\}} 。按定义不难证明:
如果A是R的左理想,则AB是R的左理想。
如果B是R的右理想,则AB是R的右理想。
如果A是R的左理想,B是R的右理想,则AB是R的双边理想。
R的子集I是R的理想,若I满足:
∀a,b ∈ I,a - b∈I。
∀a ∈ I, r ∈ R,则a·r∈ I。
交换环的理想:交换环的理想都是双边理想。
除环的理想:除环中的(左或右)理想只有平凡(左或右)理想。
生成理想
如果A是环R的一个非空子集,令 =RA+AR+RAR+ZA,则是环R的理想,这个理想称为R中由A生成的理想,A称为生成元集。同群的生成子群类似,是R中所有包含A的理想的交,因此是R中包含A的最小理想。下面是生成理想的几种特殊情况:
当R是交换环时, =RA+ZA
当R是有单位元1的环时, =RAR
当R是有单位元的交换环时, =RA
主理想
设集合A = {a 1 ,a 2 ,...,a n },则记 =1,a 2 ,...,a n >,称 ⟨ A ⟩ {\displaystyle \left\langle A\right\rangle } 是有限生成理想。特别当 A = { a } {\displaystyle A=\left\{a\right\}} 是单元素集时,称 ⟨ A ⟩ = ⟨ a ⟩ {\displaystyle \left\langle A\right\rangle =\left\langle a\right\rangle } 为环R的主理想。注意 { a } {\displaystyle \left\{a\right\}} 作为生成元一般不是唯一的,如 ⟨ a ⟩ = ⟨ − − --> a ⟩ {\displaystyle \left\langle a\right\rangle =\left\langle -a\right\rangle } 。 ⟨ a ⟩ {\displaystyle \left\langle a\right\rangle } 的一般形式是:
如果是交换环,则 ⟨ a ⟩ = { s a + n a | s ∈ ∈ --> R , n ∈ ∈ --> Z } {\displaystyle \left\langle a\right\rangle =\left\{sa+na|s\in R,n\in Z\right\}}
如果是有单位元的环,则 ⟨ a ⟩ = { ∑ ∑ --> k = 1 m x k a y k | x k , y k ∈ ∈ --> R , m ∈ ∈ --> Z , m > 0 } {\displaystyle \left\langle a\right\rangle =\left\{\sum _{k=1}^{m}x_{k}ay_{k}|x_{k},y_{k}\in R,m\in Z,m>0\right\}}
如果是有单位元的交换环,则 ⟨ a ⟩ = { s a | s ∈ ∈ --> R } {\displaystyle \left\langle a\right\rangle =\left\{sa|s\in R\right\}}
相关概念和结论
真理想 :若I是环R的理想,且I是R的真子集,I称为R的 真理想 。
极大理想 :环R的一个真理想I被称为R的极大理想,若不存在其他真理想J,使得I是J的真子集。
素理想 :环R的真理想I被称为 素理想 ,若∀R上的理想A,B,有AB ⊆ I ⇒ A ⊆ I或B ⊆ I。
素环 :若环R的零理想是素理想,则称R是 素环 (或 质环 )。
准素理想 :环R的真理想I。若∀R上的理想P,有P ⊆ I ⇒ P ⊆ I,称I是R的 准素理想 。
参见
理想 (序理论)
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