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Anillos polinomiales - Propiedades heredadas del anillo de coeficientes

Para evitar mezclar las cosas, he querido recopilar las propiedades de un polinomio anillo es la herencia de la coeficiente de anillo y lo que la propiedad implica la otra.

Deje $R$ ser un anillo (lo que más necesito en este punto, por lo $1$, conmutativa, etc. -- nuestro maestro es de alguna manera no prestar demasiada atención en estos detalles).

A. es $R^*=R[X]^*$ fib $R$ es un campo. Por qué? ¿Qué acerca de la $R[X][Y]^*=R[X,Y]^*=?$

B. $R$ factorial (o $R$ campo) $\implies$ $R[X]$ es factorial $\implies$ $R[X,Y]$ es factorial

C. Digerido jerarquía de propiedades:

campo

euclidiana anillo (que falta ? a un campo?)

director de ideal de dominio (no euclidiana función existe -- significado intuitivo?)

factorial anillo único de la factorización de dominio (no todo ideal es principal ideal-significado intuitivo?)

integral de dominio (no hay una única factorización de elementos)

anillo conmutativo

anillo (no conmutativa)

Dónde insertar la división de anillo, de modo que la existencia de inversos para cada $a\in R\setminus\{0\}$? Me falta la intuición acerca de estos términos, así que ¿por qué está claro, que un director ideal de dominio es una parte integral de dominio? Es sólo mi maestro ser descuidado y en realidad un director ideal de dominio se define como un factorial anillo donde cada ideal es un director ideal y así sucesivamente? Ya que en mi definición sólo dice que "un anillo conmutativo, con 1, donde cada ideal es un director ideal, es una de las principales ideales de dominio".

D.Ejemplo. Deje $R = \mathbb{Q}[X,Y]$.

Desde $\mathbb{Q}$ es un campo, se deduce, que el $R$ es factorial. Por lo tanto (bajando la mencionada jerarquía) $R$ es una integral de dominio, un conmutativa anillo, un anillo. Es un anillo de división?

Supongo que es $R[X,Y]^*=R^*=\mathbb{Q}\setminus\{0\}$.

Mi idea es que el $R$ es un director ideal de dominio, pero no he encontrado una muy rigurosa argumento. Creo que hay básicamente sólo el trivial ideales en $R$, y para el trivial de los ideales es claro, que ellos son los principales ideales desde $R=R1$$\{0\}=R\{0\}$.

No sé cómo decidir en euclidiana y de campo. Sólo mi intuición es, que no puedo división con resto y, por tanto, $R$ no debería ser un anillo euclidiano y por lo tanto no es un campo. Pero la manera de "mostrar" que no puede haber un euclidiana de la función en $R$? (Y es que hay una manera directa de argumentar que $R$, no es un campo?).

4voto

rschwieb Puntos 60669

En todo el post, yo sigo para el estándar de la suposición de que Ufd, PIDs, EDs e integral de los dominios se refieren a la propiedad conmutativa de los anillos. (Pero, por supuesto, hay no conmutativa dominios y PIDs e incluso algunos de los otros, si trabajas lo suficientemente duro ;) )

$R[X]$ es un UFD al $R$ es

Para $B$, se puede encontrar en muchos textos de álgebra conmutativa que un anillo conmutativo $R$ es un UFD iff $R[x]$ es. (Por ejemplo, Corolario 16.20 en Isaacs de Posgrado Álgebra)

¿Por qué es claro, que un director ideal de dominio es una parte integral de dominio?

Mirar hacia atrás en sus definiciones: un director ideal dominio es sólo una parte integral de dominio con una propiedad adicional (tener todos los ideales principal). Un PID es , a fortiori, un integrante de dominio.

Después de leer lo que usted describe acerca de su definición, suena como que tal vez esto no lo hacen en sus notas. Un director ideal anillo es un anillo en el que todos los ideales son principales, pero el anillo no tiene que ser un dominio (Por ejemplo, $\Bbb Z/\Bbb 4$ es uno de los principales ideales del anillo, pero no de un dominio, ya que $2^2=0$.) A (conmutativa) principal ideal de dominio es sólo una (propiedad conmutativa) director ideal anillo que es también un dominio.

Jerarquía de propiedades

Para $C$: la creación de una jerarquía como este es muy buen ejercicio. (De hecho, me he embarcado en imágenes como la que con docenas de anillo de tipos.) Sin embargo, espero que usted no está bajo la impresión de que vas a organizar todos los anillos tipos linealmente.

Todos los dominios que usted ha mencionado son subclases de anillos conmutativos, pero la clase de la división de los anillos no está contenida en anillos conmutativos. De todos los anillos que usted ha mencionado, hay una rama que contiene los dominios:

$\text{field}\subseteq \text{Euclidean domain}\subseteq PID\subseteq UFD\subseteq\text{domain}\subseteq \text{commutative ring}\subseteq \text{ring}$

y luego, hay otra rama

$\text{field}\subseteq\text{division ring}\subseteq\text{ring}$

Usted escribió que un PID "no tiene un euclidiana a la función", que es un poco como la conclusión de que un rectángulo no tiene cuatro igualdad de longitudes de los lados. Un PID no necesariamente tienen un euclidiana función, pero no pudo. Como rectángulos pueden tener cuatro lados iguales y, por lo tanto, ambos cuadrados y rectángulos. Sólo debe tener en cuenta que un dominio Euclídeo tiene más estrictos requisitos de la estructura de un PID, ya que son una especial subcase. Comentarios similares se pueden hacer sobre lo que escribió acerca de una UFD no tener todos los ideales principales, etc.

$R[X]$ no es un campo de

Para $D$: Para ver fácilmente que $R$ no es un anillo de división, sólo pregúntese si usted puede invertir $X$ o no. Al multiplicar polinomios juntos, usted sólo va a conseguir mayores grados de $X$. ¿Cómo va a obtener de vuelta a $1$?

La herencia

Las personas ya han señalado cómo es muy fácil probar que $R$ es un dominio iff $R[x]$ o de la misma para la conmutatividad, y por la propiedad de UFD. Sólo en la última sección podemos ver que el caso no es así por ser "un campo". A alguien también le ha dado un ejemplo que whlie $F[x]$ es un PID, $F[x][y]$ no es, por lo que la propiedad no se conservó. El mismo también es cierto para Euclidiana dominios desde $F[x]$ es de hecho un ejemplo de un dominio Euclídeo.

3voto

Hagen von Eitzen Puntos 171160

$R$ es un anillo con $1$ fib $R[X]$ es un anillo con $1$.

$R$ es conmutativa iff $R[X]$ es conmutativa.

$R$ tiene divisores de cero iff $R[X]$ tiene divisores de cero.

Su Una que está mal. Por ejemplo, $\mathbb Z[X]^\times=\mathbb Z^\times=\{-1,1\}$ (e $\mathbb Z$, no es un campo). Si $R$ es cualquier unital ring, tenemos a $R^\times =R[X]^\times$ (al menos mientras no hay divisores de cero)

Tenga en cuenta que $R[X]$ nunca va a ser una división de anillo como $X$ no tiene inversa.

También tenga en cuenta que $\mathbb Q[X,Y]$ es no principal (esta observación es el fundamento de la geometría algebraica) desde $(X,Y)$ no es un ideal principal

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