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主理想

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抽象代数里,主理想(principal ideal)是可由中的一个特定元素所生成的理想。 与理想类似,也有相关的左主理想右主理想双边主理想的概念。

主理想可以用来讨论任意交换幺环当中的整除性,将所有元素之间整除相关的概念重新用主理想的关系表述。所有理想都是主理想的环,称为主理想整环,在环论中有特别的重要性。

定义与基本性质

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是一个(未必是幺的)环,而是环中一个元素,则由 生成的主理想是所有包含 的理想之交,具体而言:

  1. 左主理想 是由形如 元素构成的理想, 其中 是整数,。或可写成 的形式。
  2. 右主理想 是由形如 元素构成的理想, 其中 是整数,。或可写成 的形式。
  3. 双边主理想 则稍复杂。除包含左右理想之元素,还需包含由 左右各乘一 元素(),并(由理想定义的要求)取加法封闭而得。可写成 的形式,其元素形如 其中 ,若

假若 交换环,则以上定义的三个概念完全等同,可写成 。倘若 是幺环,即带乘法单位元,则左、右、双边理想可以简化成 [1]

例子

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以下都默认是一个环,而是环中一个元素。

  • 假如 ,即 处于中心,那么由它生成的左、右、双边理想相等。更特别地,若 (加法零元),则
  • 整数环不仅是交换环还是主理想整环,非零元素整数的主理想是所有这个数的倍数。任取整数生成的理想都是由它们最大公约数生成的主理想。
  • 素元生成的主理想是素理想

主理想和整除性

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交换幺环 中整除性的叙述都可以翻译成主理想的表述[2]。以下

  • 等价于
  • 有存在最小公倍 等价于 是主理想,且可由 生成。
  • 有存在最大公约 等价于 是主理想,且可由 生成。

相关条目

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  1. ^ Thomas W. Hungerford. S. Axler, F.W. Gehring, K.A. Ribet , 编. Algebra. New York: Springer-Verlag New York, Inc. 1974: 123. ISBN 978-1-4612-6103-2. 
  2. ^ Falko Lorenz; Silvio Levy (译者). S. Axler, K.A. Ribet , 编. Algebra Volume I: Fields and Galois Theory. New York: Springer Science+Business Media, Inc. 2006: 34–35. ISBN 978-0387-28930-4.