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¿Puede contener un primer en un dominio de Dedekind en la Unión de los otros ideales principales?

Supongamos $R$ es un dominio de Dedekind con un número infinito de primer ideales. Deje $P$ ser uno de los distinto de cero el primer ideales, y deje $U$ ser la unión de todos los otros primer ideales excepto $P$. Es posible que $P\subset U$?

Como un comentario, si hay sólo un número finito de primer ideales en $R$, la situación anterior no sería posible por el "Primer Evitación Lexema" (véase, por ejemplo, http://commalg.wiki-site.com/index.php/Prime_avoidance_lemma ), ya que $P$ tendrían que estar incluidos en uno de los otros el primer ideales, que conduce a una contradicción.

La discusión en la parte superior de la página. 70 en Neukirch "la Teoría Algebraica de números" que motiva a esta pregunta.

Muchas gracias,

Juan

27voto

Nir Puntos 136

Sí, es posible.
De acuerdo a Claborn del teorema de cualquier abelian grupo es el grupo de clase de algunas anillo de Dedekind.
Tome un anillo de Dedekind $R$ cuya clase de grupo es isomorfo a $\mathbb Z$ y libremente generada por el ideal de la $I$. Desde $I=\mathfrak m_1 \mathfrak m_2\ldots \mathfrak m_N$ todos $\mathfrak m_i$'s máximo, uno de los máximos ideales, llame a $\mathfrak m$, debe ser sin torsión. Yo reclamo que $\mathfrak m$ está contenido en la unión de los otros máximos ideales de $R$.
De hecho, tomar cualquier valor distinto de cero $f\in \mathfrak m$ y descomponer $(f)$ en un producto de números primos :
$$(f)=\mathfrak m^r.\prod \mathfrak n_i^{r_i}$$ ( $\mathfrak n_i\neq \mathfrak m, \quad $almost all $r_i=0$)
Usted no puede tener todas las $r_i=0$, otra cosa $(f)=\mathfrak m^r$ implicaría que $\mathfrak m$ es de torsión en el grupo de clase.
Desde $f$ es en todos los máximos ideales de la $\mathfrak n_i$$r_i\neq0$ , la demanda está demostrado : $\mathfrak m$ está contenido en la unión de las otras máxima ideales del anillo de Dedekind $R$.

Un fácil de calentamiento Juan (con razón) que evoca el primer teorema de evitación. Es fácil ver que este teorema no se mantenga por un número infinito de números primos. Por ejemplo, considere que el producto anillo de $R=\mathbb Q^{\mathbb N}$ y el máximo de los ideales de la $\mathfrak m_n=\{(q_i)\in R | q_n=0\}\subset R$ . A continuación, el lugar ideal para los $I=\mathbb Q^{(\mathbb N)}$ de casi cero secuencias que se han $I \subset \bigcup \mathfrak m_n$ aunque $I\nsubseteq \mathfrak m_n$ por cada $n$.
Este fácil contraejemplo no responde a Juan el real (el más preciso y el más exigente) pregunta .

Gracias a Jyrki que con precisión señaló (en un ahora, con mucho tacto, eliminado el comentario!) que mi versión anterior incorrectamente se supone que en Claborn del teorema podía tomar primos como generadores libres de la clase de grupo .

Un error en un libro (añadido posterior) En el libro la Teoría Algebraica de números mencionados por Juan en su pregunta el autor describe (en la página 66) una generalizada de la localización. Comienza con una completamente general anillo conmutativo $A$ y un completo conjunto arbitrario $X\subset\text{Spec}(A)$ de primer ideales de $A$. Él comenta que la complementan $S=\text{Spec}(A)\setminus \bigcup \{\mathfrak p|\mathfrak p\in X\}$ es un conjunto multiplicativo y considera que el anillo de fracciones de $A(X)=S^{-1}A$. Él escribe que el único de los números primos $\mathfrak q\subset A$ que sobreviven en $A(X)$ son aquellos que son subconjuntos $\mathfrak q\subset \bigcup \{\mathfrak p|\mathfrak p\in X\}$, y esto es absolutamente correcto. Sin embargo, agrega que en el caso de un anillo de Dedekind $A$ de los sobrevivientes de las ideales son las $\mathfrak p \in X$ . Esta afirmación (repetición de la página 70) no es cierto, como se muestra tomando para $A$ $R$ por encima y por de $X$ el conjunto de todos los máximos ideales en $R$ diferente de la $\mathfrak m$: ese ideal $\mathfrak m$ sobrevive en $R(X)$ aunque no es un elemento de $X$ : $\mathfrak m \notin X $ por la elección de $X$.
Felicitaciones a Juan para la captura de esta muy sutil pequeño error cometido por un gran aritmético en un gran libro.

22voto

Si $R$ es el anillo de enteros $O_K$ de un número finito de extensión de $K$$\mathbf{Q}$, entonces no creo que esto pueda suceder. La clase del primer ideal $P$ es de orden finito en el grupo de clase, decir $n$. Esto significa que el ideal de $P^n$ es la directora. Deje $\alpha$ ser un generador de $P^n$. A continuación, $\alpha$ no pertenece a ningún prime otro ideal que el de $P$, debido a que en el nivel de los ideales de inclusión implica (inversa) de la divisibilidad, y la factorización de los ideales es único.

Este argumento funciona para todos los anillos, donde tenemos un número finito de grupo de clase, pero yo soy demasiado ignorante para comentar, cuánto la tierra, este cubre :-(

14voto

Paul Puntos 34

Esta respuesta se refiere a las contribuciones de Jyrki y Georges: suponga que un ideal maximal $P$ de un dominio de Dedekind $R$ NO está contenido en la unión de todos los demás máxima ideales. Entonces existe un elemento $f\in P$ tal que $v_P(f)=n>0$ para el discreta valoración adjunta a $P$ $v_Q(f)=0$ todos los $Q\neq P$. Ahora $P^n$ se compone de los elementos $r\in R$ tal que $v_P(r) \geq n$. Por lo tanto para cada $r\in P$ obtenemos $r=fs$$s\in R$. Por lo tanto $P^n =fR$. Jyrki ya ha demostrado que si $R$ ha torsión del grupo de clase, entonces no hay máximo ideal contenido en la unión de todos los demás pueden existir.

Así: un ideal maximal de a $R$ contenido en la unión de todos los demás máxima ideales existe si y sólo si el grupo de clase de $R$ no está de torsión.

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