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¿Este anillo R es a la vez noeteriano y artiniano?

Que el $R=\Big\{\begin{pmatrix}a & 0 \\ b & c \end{pmatrix} : a,b,c \in \mathbb{R}\Big\}$ sea un anillo.

Lo es:

1) ¿Artiniano?

2) ¿Noteriano?

Si un anillo $R$ es noetheriano (artiniano), entonces todo conjunto no vacío $S$ de ideales de izquierda de $R$ tiene un elemento máximo (mínimo). $R$ sólo tiene 5 ideales, por lo que veo, que no son $(0)$ o $R$ mismo, por lo que cualquier $S$ de los ideales de la izquierda debe tener un elemento máximo y uno mínimo, ya que el número de ideales es finito. ¿Es esto correcto o he entendido algo mal? Esta parte del plan de estudios es probablemente la que más me cuesta.

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rschwieb Puntos 60669

Pista: es una dimensión finita $\Bbb R$ espacio vectorial, y los ideales izquierdo y derecho son subespacios.

Argumenta por dimensión que las cadenas de ideales de izquierda o de derecha no pueden ser más largas que cuatro pasos.

Pero la forma en que argumenté en el post, ¿es demasiado vaga o simplemente está mal?

La razón por la que no es válida es la siguiente: para los anillos no conmutativos hay que distinguir entre las condiciones artiniana/noetheriana derecha/izquierda, y la convención dice que lo llamas "artiniano/noetheriano" si satisface la condición en ambos lados a la vez. En tu solución, sólo has prestado atención a los ideales de dos lados, y eso por sí solo no es suficiente para demostrar que el anillo es artiniano/noeteriano de derecha/izquierda. Tienes que fijarte en los conjuntos completos de ideales de derecha e izquierda.

Hay, de hecho, infinitos ideales de izquierda (de hecho, infinitos ideales máximos de izquierda) de la forma $\begin{bmatrix}0&0\\ x&\lambda x\end{bmatrix}$ donde $\lambda$ se extiende sobre $\Bbb R$ (como ya demostró Jeremy Rickard en otra solución).

Aunque la finitud de un conjunto de ideales de izquierda/derecha/dos caras es ciertamente suficiente para garantizar las condiciones de la cadena, es realmente demasiado fuerte. Las condiciones se refieren más a la longitud de las cadenas de submódulos que a su número. Como se ha visto aquí, pueden existir infinitos junto a otros, pero todas las cadenas deben ser muy superficiales.

Por último, pero no por ello menos importante: tienes razón en que hay cinco ideales. El conjunto de matrices estrictamente triangulares inferiores $T$ formar un $1$ -ideal bidimensional, por lo que no hay ideales por debajo de él. Los ideales restantes deben corresponder a ideales de $R/T\cong \Bbb R\times \Bbb R$ . Esos cuatro ideales, junto con el único ideal contenido en $T$ (el ideal cero) comprenden el conjunto completo de $5$ ideales de dos caras.

3voto

Kit Ho Puntos 127

Como se explica en la respuesta de rschwieb, el hecho de que $R$ es de dimensión finita implica que es tanto noetheriano como artiniano.

Sin embargo, en su pregunta, intenta demostrarlo afirmando que $R$ sólo tiene un número finito de ideales (a la izquierda), y esto no es cierto. Para cualquier $\lambda\in\mathbb{R}$ , $$I_\lambda=\left\{\begin{pmatrix}0&0\\x&\lambda x\end{pmatrix}:x\in\mathbb{R}\right\}$$ es un ideal de izquierda.

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