理想和商环

理想

定义(理想):

  • 设 $$(R, +, \cdot)$$ 是一个交换环,I 是 R 的子集,使得:
    1. $$0 \in I$$;
    2. $$\forall a, b \in I \Rightarrow a+b \in I$$;
    3. $$\forall a \in I, r \in R \Rightarrow ra \in I$$;
  • 则将 I 称为 R 的理想,显然 R 的两个平凡子环都是 R 的理想,称为 R 的平凡理想。非平凡理想称为真理想。

定理:

  • 设 f 是交换环 S 到交换环 G 的同态映射,则 im f 是 G 的子环,ker f 是 S 的理想。

定义(主理想):

  • $$(R, +, \cdot)$$ 是一个交换环,H 是 R 的非空子集,$$(H_i | i \in N)$$ 是 R 的所有包含集合 H 的理想,即 $$H \subseteq H_i (i \in N)$$。
  • 则考虑集合 $$\cup_{i \in N} H_i$$ 称作由子集 H 生成的理想,记做 (H),H 中的元素称作理想 (H) 的生成元。
  • 由一个元素生成的理想 (a) 称作主理想

定义(主理想环):

  • 如果交换环 $$(R, +, \cdot)$$ 的所有理想都是主理想,则交换环 R 称为主理想环

商环

定理:

  • 设 $$(R, +, \cdot)$$ 为交换环,H 是它的理想,再设 T 是加法群 (R, +) 关于其子群 (H, +) 的所有不同陪集组成的集合,即商群 $$T = R/H = {a + H | a \in R}$$,则 $$(R, \oplus, \odot)$$ 构成交换环。
    1. $$(a + H) \oplus (b + H) = (a+b) + H$$
    2. $$(a + H) \odot (b + H) = (a \cdot b) + H$$