设D是整环,K是D的商域,设集合S被包含于D为乘法表,证明S的逆是K中包含D的子环
时间: 2024-03-30 20:38:51 浏览: 6
首先,我们需要明确什么是集合S的逆和什么是K中包含D的子环。
集合S的逆是指所有S中元素的逆元素的集合,即$\{s^{-1} | s \in S\}$。
K中包含D的子环指的是一个包含D的子集R,R在加法和乘法下构成一个环。
现在我们来证明S的逆是K中包含D的子环。
首先,由于D是整环,因此每个元素都有唯一的逆元素。所以S的逆是存在的。
其次,我们证明S的逆是K中的子环。我们定义R为S的逆元素构成的集合,即$R=\{s^{-1} | s \in S\}$。
1. R非空:因为D是整环,所以1属于S中,因此1的逆元素1也属于R。
2. R对加法封闭:设$a^{-1}, b^{-1}$属于R,则$(a^{-1}+b^{-1})^{-1}=ab(a+b)^{-1}$。因为S是乘法表,所以$a, b$属于S,因此$a+b$也属于S,$(a+b)^{-1}$也是存在的。因为D是整环,所以$ab$也属于D,因此$ab(a+b)^{-1}$也属于R。
3. R对乘法封闭:设$a^{-1}, b^{-1}$属于R,则$(a^{-1}b^{-1})^{-1}=ab$。因为S是乘法表,所以$a, b$属于S,因此$ab$也属于S,因此$(a^{-1}b^{-1})^{-1}$也属于R。
4. R对加法逆元封闭:设$a^{-1}$属于R,则$(-a)^{-1}=-a^{-1}$属于R。
因此,R在加法和乘法下构成一个环,且包含D,因此S的逆是K中包含D的子环。
相关问题
设D是整环,K是D的商域,设集合S被包含于D为乘法表,证明S^{-1}D中的素理想必有S^{-1}p={m/n|m属于p,n属于S}的形式,其中p是D的素理想
好的,这是一个关于交换环的代数学问题,需要一些基本的知识和技巧。首先,我们需要知道什么是素理想和本质不同的素理想。
一个环R中的理想p称为素理想,如果对于任意的a,b∈R,如果ab∈p,则a∈p或b∈p。也就是说,如果p不是素理想,那么存在a,b∈R,使得ab∈p,但是a∉p且b∉p。
两个素理想p和q称为本质不同,如果它们不是同一个理想,且不存在一个中间理想使得它同时包含于p和q。
有了这些基本概念,我们来证明题目中的结论。假设S^{-1}p不是一般的形式,则存在一个元素m/n∈S^{-1}p,使得m/n不属于S^{-1}p的任何一个素理想。也就是说,对于任意的素理想q,都有m/n∉S^{-1}q。
考虑将S^{-1}p扩张到D中,即考虑S^{-1}p在D中的预像p'={x∈D| x/n∈S^{-1}p}。因为S^{-1}p是素理想,所以p'也是素理想。另外,对于任意的a∈p,我们有a/n∈S^{-1}p,所以a∈p'。因此,p包含于p'。
另一方面,对于任意的素理想q,如果q不等于p,则p'∩q是一个中间理想,它同时包含于p和q。因为p和q是本质不同的素理想,所以p'∩q=D。因此,对于任意的素理想q,都有p'∩q=p。
现在考虑元素m∈p。因为m/n∈S^{-1}p,所以m∈p'。因此,p等于p'。因此,我们得到了一个矛盾,因为我们假设了S^{-1}p不是一般的形式。因此,S^{-1}p必须具有所需的形式,即S^{-1}p={m/n|m属于p,n属于S}。
设n大于等于2是正整数,若p为素数,Z/pZ为域。若n大于等于2不为素数,则Z/nZ不是整环
如果n不是素数,那么存在两个大于1的整数a和b,使得n=ab。因此,在环Z/nZ中,有ab ≡ 0 (mod n)。由于n不是素数,所以a和b都不等于1和n本身。因此,环Z/nZ中存在零因子,即a和b都不为零,但它们的乘积却为零。
在一个整环中,如果存在零因子,则该整环不是一个域。因此,如果n大于等于2不为素数,则环Z/nZ不是一个域。