半完全环是介于完全环与半局部环之间的一类环。设J(R)是环R的雅各布森根,若R/J (R)是半单环,且R/J (R)的幂等元可提升为R的幂等元,则称R为半完全环。例如,左、右阿廷环、局部环都是半完全环。半完全环是左、右对称的,从同调论的观点看,R是半完全环意味着*R或R*是半完全模,即它们的任意同态像有投射包。
概念半完全环是介于完全环与半局部环之间的一类环。设J(R)是环R的雅各布森根,若R/J (R)是半单环,且R/J (R)的幂等元可提升为R的幂等元,则称R为半完全环。例如,左、右阿廷环、局部环都是半完全环。半完全环是左、右对称的,从同调论的观点看,R是半完全环意味着*R或R*是半完全模,即它们的任意同态像有投射包。半完全模和完全模是马雷斯(E. A.Mares)在研究完全环的推广时引进的。半完全环还有以下的等价刻画:
1.任意有限生成R左(右)模有投射包。
2.任意单R左(右)模有投射包。
3.存在R的完全正交幂等元集{e1,e2,…,en}使得eiRei是局部环。
环环是对并与差运算封闭的集类,测度论中重要概念之一。设F是Ω上的一个非空集类。如果它对集的并及差运算封闭,即对任何A,B∈F,都有A∪B∈F,A\B∈F,则称F为Ω上的环。例如,若F是由实直线R上任意有限个左开右闭的有限区间的并集:
的全体构成的集类,则F是R上的一个环。环也是对于交与对称差运算封闭的集类,并按这两种运算成为布尔环。要把R上的勒贝格测度和勒贝格-斯蒂尔杰斯测度以及相应的积分理论推广到更一般的集合上,就需要做一系列奠基工作,其中之一是建立一些特殊的集类并研究其性质。环以及半环、σ环、代数、σ代数等重要集类正是为了这一目的而引入的。
完全环是一类具有同调性质的环。设R是环,若任意左R模有投射包,则称R为左完全的。以下性质是等价的:
1.R是左完全环。
2.R/J(R)是半单的且J(R)是T幂零的。
3.任意平坦左R模是投射的。
4.R的任意右主理想链满足极小条件。1
完全环的概念是巴斯(H.Bass)于1960年研究模范畴的同调性质时引进的。上面的结果也就是著名的巴斯定理。
局部环局部环和半局部环分别是完全准素环和半准素环概念的推广。环R(≠0)中,若不可逆元(即非单位)集A对于加法是封闭的,则R称为局部环.以下性质是等价的:2
1.R是局部环。
2.R中不可逆元的集A是(双边)理想。
3.A是极大左(右)理想。
4.对于任意r∈R,r或1-r必是左(右)可逆元。
5.R的雅各布森根J(R)是极大左(右)理想。
6.R/J(R)是除环。
7.J(R)=A={x∈R|Rx≠R}(x称为非生成子)。
若R/R(J)是半单的,则称R是半局部的。局部环的概念对于模的分解性质十分重要。对于任意R模M,若M的自同态环End(M)是局部的,则M是不可分解的。反之,若M是不可分解且是内射的,则End(M)是局部环。东屋五郎(G.Azumaya)曾利用局部环的概念,把古典的克鲁尔-锐玛克-施密特定理推广为项数可以是无穷的情形。局部环也具有特殊的同调性质。卡普兰斯基(I.Kaplansky)于1958年证明:对于局部环R,任意R投射模是R自由的。
环论环论是研究环的性质及其运算规律的代数分支学科。近代环论也包含了非结合代数。“环”是抽象代数研究中的基本对象之一。
环和理想的构造在19世纪已为人熟知,并应用在戴德金(R.Dedekind)和克劳尼克(L.Kronecker)等关于代数数的著作中。克劳 尼克(L.Kronecker)将环称为“order”,希尔伯特(D.Hilbert)才引进了“ring (环)”这一词。但是抽 象的理论是在20世纪发展起来的。至诺德爱米(N.Noether)将其置于系统化和公理化的基础上。
环论和群的概念有密切关系, 设S是一个集合,它在加法之下 构成Abel群,在乘法运算之下是 半群,对加法满足分配律,即对:
∀a, b, c∈S
a(b+c)=ab+ac
(a+b)c=ac+bc
在环中,对乘法而言
ab=0⇏a=0或b=0如果有a∈S, 存在b∈S,使ab=0 (ba=0),则 说a是S中的一个左 (右) 零因 子。不含零因子的交换环称为整 环。数域上的多项式环也是整环。 n阶矩阵环则不是整环。3
正如不变子群在群的研究中所 起作用一样,理想的概念对环的研 究至关重要。对环S中的非空子集 A,如果A关于S中的两种运算构 成环,则A是S的子环。进一步, 对S中的子环A, 如果∀m∈S, a∈ A,有xa,ax∈A,则A称为环S 的一个理想。显然S中理想的交集 仍是S的理想,当A是环S的一个 理想时,由加法运算作出商群 S/A,此商群对乘法而言,易证其 为半群,从而S/A构成环,称为 商环,或称S关于A的剩余类环。
环的同态和同构是研究环的重要工具。
设f是环A到环Ā的一个映 照, 如果对∀a·b∈A有f(a+b) =f(a)+f(b),f(ab)=f(a)f(b),则说f 是A到Ā的同态映照, 当f是满射 时, 则说f是A到Ā的满同态;而如果f是双射, 则称f是A和Ā的 同构映照, 并说A和Ā同构,记为A≃Ā。
设f是A到A的同态映照,o 是中零元素(加群的单位元)记kerf={x∈A|f(x)=0}称为同态映照f之核,kerf关于加法构成群,关于乘法构成半群。 又∀x∈A, y ∈kerf,
f(xy)=f(x) f(y)=0
f(yx)=f(y) f(x)=0
∴xy,yx∈kerf,故kerf为A的一个理想。由此可得环的同态基本定理。
A是环,则A的任一商环都是A的同态象, 反之,如果Ā是 A在f之下的同态象,则有
A≃A/kerf
由环的概念,可引伸出代数的 概念,设S是一个环,如果作为加法群,它是域K上的向量空 间,域K上的数乘和S上的乘法可交换,即α∈K,a·b∈S,则 (αa)b=α(ab),则S称为一个代数,进一步可讨论代数的表示理论。
环论在域论中起决定性作用,在泛函分析中也获得广泛应用。4
本词条内容贡献者为:
宋春霖 - 副教授 - 江南大学
科普中国公众号
科普中国微博

帮助
