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$R$ está cerrado integralmente en $S$ % iff $R[x]$está cerrado integralmente en $S[x]$

El título es la pregunta. Las partes en negrita a continuación se donde estoy atascado. Esto es lo que he intentado (mucho de esto se me acaba de explicar una sugerencia que he recibido):

Esto viene de Eisenbud 3.17. La sugerencia en la parte de atrás del libro de los estados:

En primer lugar reducir para el caso de que $R$ es Noetherian, pasando a un sub-anillo finitely generado más de $\mathbb{Z}$.

Esta parte estoy completamente perdida.

Después de que la pista va a decir que

$f(x)\in S[x]$ integral $R[x]$, $M:=R[x][f(x)]\subset S[x]$ es un finitely generadas $R[x]$-módulo.

Esto se desprende de uno de los teoremas de la sección.

Deje $\text{coef}(M)$ ser el submódulo de $S$ generado por todos los coeficientes de elementos de $M$. Mostrar que $\text{coef}(M)$ es un finitely generado $R$-módulo.

Sabemos que $f$ es integral por lo satisface una ecuación:

$$f(x)^n+b_{n-1}f(x)^{n-1}+\ldots+b_1f(x)+b_0=0\;\;\;\;\;b_i\in R[x]$$

Esto significa que $M$ es finitely genera como una $R[x]$-módulo de $\{1,f(x),\ldots,f^n(x)\}$. A partir de esto, es fácil ver que $\text{coef}(M)$ es finitely generado.

La sugerencia va en

Si $\alpha$ es la principal coeficiente de $f$, muestran que $R[\alpha]\subset\text{coef}(M)$; de ello se sigue que $R[\alpha]$ es un finitely generadas $R$-módulo para $\alpha$ integral $R$.

No esta solo sigo desde $R\subset\text{coef}(M)$$\alpha\in\text{coef}(M)$...?

Finalmente,

El uso de la inducción sobre el grado y el hecho de que los elementos que forman parte forma un anillo para mostrar que $f\in R[x]$.

Si $f(x)$ tiene el grado $0$ somos, ya que el coeficiente inicial de $f$ es sólo una constante integral sobre la $R$. Y desde $R$ es igual a la integral de cierre, $f\in R[x]$. Ahora suponga $f$ tiene el grado $n$ y los coeficientes en menor grado, en los términos son una parte integral en la $R$. Así, el coeficiente inicial es parte integral de la $R$ y todos los menores coeficientes son parte integral de la $R$ por inducción para todos los coeficientes de $f$ integral $R$. Desde $R$ es integralmente cerrado esto implica $f(x)\in R[x]$.

3voto

Camilo Arosemena Puntos 4069

No, No se sigue necesariamente que $R[\alpha]$ es f.g. de ser un submódulo de $Coef(M)$ $R$ debe ser Noetherian para deducir esto.

En primer lugar, vamos a $g(T)\in (R[x])[T]$ ser monic en la variable $T$ tal que $g(f(x))=0$.

Considere la posibilidad de la sub-anillo $R'$ $R$ generado por los coeficientes de los coeficientes de $g(T)$, $R'$ es un Noetherian anillo como es una imagen directa de $\Bbb Z[x_1,\ldots,x_n]$ algunos $n$.

A partir de esto se puede demostrar como usted indicó que $R'[\alpha]$ es f.g. más de $R'$, por lo que es parte integral de la $R$ e lo $\alpha\in R$.

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