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¿Qué ejemplos representativos de los módulos debo tener en cuenta?

Así que aquí está mi problema: yo no tengo la intuición de cómo un "genérico" del módulo a través de un anillo conmutativo debe comportarse. (Creo que debería nunca han dicho "los módulos son como espacios vectoriales.") Los únicos ejemplos que me siento muy cómodo con son

  • espacios vectoriales,
  • finitely generado los módulos a través de un PID, y
  • los módulos a través de un grupo de álgebra.

Pero cuando trato de aplicar estos ejemplos para entender algo como Nakayama del lema no tengo intuición para llevar a la mesa. Así que, ¿qué otros ejemplos de módulos debería tener en mente para que

  • No estoy engañado por mi intuición acerca de los espacios vectoriales, y
  • Puedo concretamente entender lo que algo como Nakayama del lema significa, al menos en un importante caso especial?

13voto

Arda Xi Puntos 1099

Sí, hay una gran clase de los módulos que tienen una intuición diferentes de la álgebra abstracta, es decir, los que provienen de una geometría algebraica. Si $R$ es decir, Noetherian) anillo conmutativo, entonces usted considere la posibilidad de un esquema de $\mathrm{Spec}\, R$ e (finitely generado) los módulos a través de $R$ corresponden coherente de las poleas en $\mathrm{Spec}\, R$.

Por ejemplo, un rascacielos de gavilla en el punto de $p$ corresponde al módulo de $R/m_p$ donde $ m_p$ es un ideal maximal que define el punto. Más interesante, un localmente trivial paquete de más de $\mathrm{Spec}\, R$ corresponde a un módulo proyectivo (esta es exactamente la declaración localmente libre = proyectiva).

Los objetos que parecen artificiales algebraicas lado, como soporte de un módulo, de hecho, tiene un claro sentido geométrico — el apoyo de una gavilla es donde la gavilla se sienta, eso es todo. Y esta es la configuración geométrica que explica Nakayama del lema: el lema dice que usted puede considerar las cosas a nivel local por una coherente gavilla (ver wikipedia).

8voto

sverrejoh Puntos 4174

Otra cosa que puedes hacer es mirar en el frontispicio de miles Reid del álgebra conmutativa libro (haga clic en el frontispicio de enlace en el contenido; la búsqueda de libros de Google no vinculará directamente a la derecha de la página). Es el subtítulo de "sea a un anillo y M un Un módulo". Creo que la imagen muestra casi todo, cómo el módulo de mira sobre el punto genérico, y así sucesivamente. Si nos fijamos en la imagen es realmente fácil de recordar Nakayama del lexema, como ilya dijo.

7voto

Anonymous User Puntos 942

Creo que es una buena filosofía para la búsqueda de módulos interesantes es encontrar interesante anillos.

El polinomio anillo k[x1,x2,x3,...] es una gran fuente de contraejemplos a teoremas que requieren un Noetherian hipótesis, porque para algo "patológico", es bastante fácil de pensar. Usted puede imaginar lo que el graduado de la versión de Nakayama medio de este anillo, o usted puede localizar en la máxima ideal para conseguir un anillo local, y pensar acerca de la costumbre Nakayama lema.

Además, ya que usted se siente cómodo con el grupo de los anillos (o grupo "álgebras"), usted debe tener en cuenta que semigroup anillos son tan fáciles de hacer. Si S es cualquier semigroup (escrito multiplicatively), y R es un anillo, usted puede hacer un nuevo anillo R[S] por "adyacentes a los elementos de S" en la manera que uno espera. Si S es normalmente se escriben de forma aditiva, por lo general piensan de los elementos de S como exponentes de un oficial de la variable, por lo que (x^s)(x^t)=x^(s+t).

6voto

skfd Puntos 463

De verdad? Finitely generado abelian grupos no desengañar a usted de la idea de que "los módulos son como espacios vectoriales?" Que suele ser mi primera línea de defensa contra las malas intuiciones acerca de los módulos ... creo, no esta para este próximo-más fácil-a-pensar-sobre el caso?

Después de eso, estoy de acuerdo con Joel que los ideales son las mejores cosas en que pensar. Además, los ideales de la polinomio anillo, tienen la obvia interpretación geométrica, así que es bueno.

Uno de los importantes especial corolario de Nakayama del lema, en particular, es la de ir hasta teorema. Hay buena geométricas, formas de pensar, que voy a dejar que alguien explique porque yo acabo de enterar de estas cosas y soy responsable para el tornillo de seguridad.

4voto

Jose Brox Puntos 969

Siguiendo con la idea de Andrew de mirar interesante anillos para encontrar módulos interesantes, te sugiero que eche un vistazo a los anillos que no cumplen con las IBN (invariante de la base de la propiedad número). Esos son los anillos para el que existen a la izquierda (derecha) de los módulos de $M$ tal que $M^n \cong M^m$ para algunos de los diferentes números enteros positivos $m,n$; esto es, anillos para el que la noción de "dimensión" (rango) de los módulos no pueden ser adecuadamente definido.

En la década de 1950, W. G. Leavitt ((1),(2),(3)) construido ejemplos explícitos de los anillos de $R$ que no tienen el IBN propiedad, que en rigor le pide cualquiera de las dos bases (es decir, linealmente independientes que abarcan conjuntos) de una izquierda $R$-módulo de tener el mismo número de elementos, la generalización de una conocida propiedad de los campos. Noetherian anillos y anillos conmutativos se incluyen entre las muchas clases de anillos de tener esta propiedad (por lo que si usted realmente quiere encontrar módulos muy diferentes en su naturaleza a los espacios vectoriales, debe mover a la no-conmutativa). Se puede demostrar que si $R$ es unital anillo, a continuación, $R^1 \cong R^n$ (a la izquierda $R$-módulos, por ejemplo) para algunos $n>1$ si y solo si existe un conjunto de $2n$ elementos en $R$ que producen los isomorphisms como matriz de multiplicaciones por una $n$-vector fila y un $n$-vector columna con las entradas en $R$, es decir, si existen elementos de $x_1, ... , x_n \in R$ $y_1,..., y_n \in R$ tal que $x_iy_j = \delta_{ij}1_R$ todos los $i,j$, e $\sum_{i=1}^n y_ix_i = 1_R$. Si un unital anillo de $R$ no tiene IBN, se dice que el $R$ tipo de módulo $(m,n)$ donde $m\in {\mathbb N}$ es el mínimo número tal que $R^m \cong R^n$ algunos $n>m$ $n$ es mínima dado $m$. En su trabajo seminal (3), Leavitt demostró que para cada par de enteros positivos $n>m$ y cualquier campo $K$ siempre existe una $K$-álgebra de tipo de módulo $(m,n)$, es decir, el cociente de la unital libre asociativa $K$-álgebra en el número apropiado de las variables de la satisfacción de las relaciones descritas anteriormente. Esta álgebra es denotado por $L_K(m,n)$ y llamó a la Leavitt $K$-álgebra de tipo $(m,n)$.El $K$-álgebras de tipo de módulo $(m,n)$ no necesitan ser únicos: por ejemplo, si $V$ es un infinito dimensional espacio vectorial y $R={\rm End}_K V$ es su anillo de endomorphisms, entonces es fácil ver que $R^1 \cong R^2$; pero se puede demostrar que $R$ no es isomorfo a $L_K(1,2)$.

(1) W. G. Leavitt. Los módulos a través de los anillos de palabras. Proc. Amer. De matemáticas. Soc. 7 (1956), 188-193.

(2) W. G. Leavitt. Los módulos sin invariante de la base número. Proc. Amer. De matemáticas. Soc. 8 (1957), 322-328.

(3) W. G. Leavitt. El tipo de módulo de un anillo. Trans. Amer. De matemáticas. Soc. 42 (1962), 113-130.

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