아이디얼: 두 판 사이의 차이
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== 정의 ==
<math>(R,+,\cdot)</math>가 [[환 (수학)|환]]이고, <math>
* 만약 <math>R\mathfrak a\subseteq\mathfrak a</math>일 경우, <math>\mathfrak a</math>가 R의 '''좌 아이디얼'''(左ideal, {{llang|en|left ideal}})이라고 한다.
* 만약 <math>\mathfrak aR\subseteq\mathfrak a</math>일 경우, <math>\mathfrak a</math>가 R의 '''우 아이디얼'''(右ideal, {{llang|en|right ideal}})이라고 한다.
*
R의 좌아이디얼은 [[반환 (환론)|반환]](opposite ring) <math>R^{\text{op}}</math>의 우아이디얼과 일치하며, 이는 반대로도 성립한다. ▼
즉, 좌·우·양쪽 아이디얼의 원소는 각각 좌측·우측·양쪽에 곱셈을 해도 여전히 그 좌·우·양쪽 아이디얼을 벗어나지 않는다.
▲
정의에 따라, 아이디얼은 환 <math>R</math>의 부분 [[유사환]]을 이루지만, 일반적으로 곱셈 항등원을 갖추지 않는다. 곱셈 항등원을 포함하는, 즉 부분환을 이루는 아이디얼은 <math>R</math> 전체밖에 없다.
== 아이디얼의 연산 ==
[[환 (수학)|환]] <math>R</math>의 두 (좌·우·양쪽) 아이디얼 <math>\mathfrak a</math>, <math>\mathfrak b</math>가 주어졌다고 하자. 그렇다면, 이들로부터 다음과 같은 아이디얼의 '''합'''과 '''곱'''과 '''교집합'''을 정의할 수 있으며, 이는 또다른 (좌·우·양쪽) 아이디얼을 이룬다.
:<math>\mathfrak a+\mathfrak b=\{a+b\colon r\in\mathfrak a,\;s\in\mathfrak b\}</math>
:<math>\mathfrak a\mathfrak b=\{a_1b_1+a_2b_2+\cdots+a_nb_n\colon a_1,\dots,a_n\in\mathfrak a;\;b_1,\dots,b_n\in\mathfrak b\;n=0,1,2,\dots\}</math>
:<math>\mathfrak a\cap\mathfrak b=\{r\colon r\in\mathfrak a,\;r\in\mathfrak b\}</math>
일반적으로, 다음이 성립한다.
:<math>\mathfrak a\mathfrak b\subseteq\mathfrak a\cap\mathfrak b\subseteq\mathfrak a\cup\mathfrak b\subseteq\mathfrak a+\mathfrak b</math>
다만, 아이디얼의 합집합은 일반적으로 아이디얼을 이루지 않는다.
(좌·우·양쪽) 아이디얼의 덧셈과 곱셈은 각각 [[결합법칙]]·[[교환법칙]]·[[분배법칙]]을 따르므로, (좌·우·양쪽) 아이디얼들의 집합은 [[반환 (수학)|반환]](semiring)을 이룬다.
== 아이디얼의 종류 ==
특정한 성질을 가진 아이디얼의 종류로는 다음을 들 수 있다.
* '''진 아이디얼'''(眞ideal, {{llang|en|proper ideal}})
**R의 아이디얼 I가 R 전체가 아닐 경우, 이를 '''진 아이디얼'''이라고 한다.
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** 덧셈 항등원만을 포함하는 부분집합 <math>\{0\}</math>은 아이디얼을 이루며, 이를 '''영 아이디얼'''이라고 한다.
* '''[[극대 아이디얼]]'''
* '''[[주 아이디얼]]'''▼
* '''[[소 아이디얼]]'''
▲* '''[[주 아이디얼]]'''
* '''[[으뜸 아이디얼]]'''
* '''[[아이디얼의 근기]]'''
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== 성질 ==
* 아이디얼이 환 전체가 아닐 필요충분조건은 1을 포함하지 않는다는 것이다.
* 진 아이디얼들은 부분집합 포함관계에 따라 [[부분 순서]]가 주어지며, 여기에 [[초른의 보조정리]]를 적용하면 모든 진 아이디얼이 극대 아이디얼에 포함되어 있음을 보일 수 있다.
* 모든 아이디얼은 0을 포함하며, 따라서 [[공집합]]이 아니다.
*
* 환
▲* 정수 Z가 갖는 모든 아이디얼은 어떤 정수 a에 의해 생성되는 주 아이디얼뿐이다. 이 성질의 따름정리는 다름 아닌 [[나눗셈 정리]]이다.
▲* 환 R은 자기 자신 상의 좌 [[가군]]으로 볼 수 있으며, 이때 R의 좌 아이디얼들은 R의 [[부분가군]]이다. 마찬가지로 R의 우 아이디얼들은 R을 우 가군으로 본 것의 부분가군이며, 양측 아이디얼들은 R을 bimodule로 본 것의 부분가군이다. R이 가환이라면 이 3가지 경우를 구별할 필요가 없다.
== 바깥 고리 ==
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