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¿Cuál es un ejemplo de un "pseudohomorfismo de anillo" no nulo?

Por "pseudo homomorfismo de anillo", me refiero a un mapa $f: R \to S$ que satisface todos los axiomas de homomorfismo de anillo excepto $f(1_R)=f(1_S)$ .

Incluso si dejamos caer esta última condición, sólo hay dos pseudohomorfismos de anillo de $\Bbb Z$ a $\Bbb Z[\omega]$ donde $\omega$ es cualquier raíz de la unidad, por ejemplo. Son el homomorfismo de identidad y el " $0$ pseudohomorfismo".

No he podido encontrar un ejemplo que no sea cero. Es fácil concluir que $0=f(a)(1_S-f(1_R))$ Así que sé que el contraejemplo tendrá que ser algún $S$ con divisores de cero.

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Jendrik Stelzner Puntos 4035

Porque $f(1_R) = f(1_R^2) = f(1_R)^2$ saber que $1_R$ debe asignarse a un elemento idempotente de $S$ . Podemos usar esto para construir algunos contraejemplos:

Tomemos por ejemplo un anillo conmutativo $R$ y un no necesariamente conmutativo o unital (pero asociativo) $R$ -Álgebra $A$ . Para cualquier idempotente $e \in A$ el mapa $R \to A, r \mapsto re$ hace el truco. Este mapa sólo es unital si $A$ es unital y $e = 1_A$ .

Un ejemplo de ello es un anillo (es decir $\mathbb{Z}$ -álgebra) $S$ con un idempotente $e \in S$ . (Si $ne = 0$ para algunos $n \geq 2$ entonces también resulta un pseudo homomorfismo de anillo $\mathbb{Z}/n \to S$ . La respuesta de Matt Samuel es un ejemplo de ello con $S = \mathbb{Z}/6$ , $e = 3$ y $n = 2$ .)

Si $k$ es un campo, entonces el álgebra matricial $\mathrm{M}_n(k)$ nos da muchos idempotentes (a menos que $k$ es finito y $n$ es pequeño, o $n = 1$ ), ya que existe una biyección entre los idempotentes de $\mathrm{M}_n(k)$ y las descomposiciones de la suma directa $k^n = U \oplus V$ (donde consideramos $U \oplus V$ y $V \oplus U$ como dos descomposiciones diferentes).

Otra clase de ejemplos surge al tomar un producto de anillos unitales $\prod_{i \in I} R_i$ y considerando el idempotente $e_j = (\delta_{ij})_{i \in I} \in \prod_{i \in I} R_i$ podemos usar esto para construir el pseudo homomorfismo de anillo $R_j \to \prod_{i \in I} R_i$ , $r \mapsto r e_j$ que sólo es unital si $|I| = 1$ .

4voto

Matt Dawdy Puntos 5479

Todo ejemplo conmutativo tiene la siguiente forma. Supongamos que $f : R \to S$ es un homomorfismo de anillo no unitario entre dos anillos conmutativos. Entonces $f(1_R)$ es algún idempotente $m \in S$ como señala Jendrik Stelzner. $mS$ es un subring de "no-unital" de $S$ (es un subring excepto que su unidad es $m$ no $1_S$ ), y $f$ es un homomorfismo de anillo en el sentido ordinario hacia este subring. Además, $S$ se descompone como un producto de anillos

$$S \cong mS \times (1 - m)S.$$

Así que el comentario de darij agota esencialmente todos los ejemplos.

Geométricamente tal morfismo corresponde a un morfismo "parcialmente definido" $\text{Spec } S \to \text{Spec } R$ de esquemas afines, donde "parcialmente definido" significa definido en alguna unión de componentes conectados. Hay afirmaciones análogas que se pueden hacer sobre los homomorfismos de álgebras C* no unitarias entre álgebras C* conmutativas.

3voto

Matt Samuel Puntos 22587

Prueba el homomorfismo $$\mathbb Z_2\to \mathbb Z_6$$ dado por $$[1]_2\mapsto [3]_6$$

2voto

casperOne Puntos 49736

El ejemplo (conceptualmente) más sencillo que conozco es $f:\Bbb Z\to\Bbb Z\times\Bbb Z$ definido por $f(n)=(n,0)$ . La identidad anular de $\Bbb Z\times\Bbb Z$ es $(1,1)$ pero $1$ se asigna a $(1,0)$ . El mismo ejemplo muestra que un subconjunto de un anillo que es un anillo no es necesariamente un subringa si no se requiere que contenga la unidad del anillo.

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