ネーターたまき

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数学すうがくにおいてネーターたまき(ネーターかん、えい: Noetherian ring)は、イデアルのぼりくさり条件じょうけんなどのあるしゅ有限ゆうげんせいたまき一種いっしゅエミー・ネーターによって提唱ていしょうされた。すべてのイデアルは有限ゆうげん生成せいせいという条件じょうけんから単項たんこうイデアルせいいき一般いっぱんることもできる。

定義ていぎ[編集へんしゅう]

たまきたいして、以下いかの 3 条件じょうけんZFC公理系こうりけいのもとで同値どうちである。

  1. のぼりくさり条件じょうけん):ひだりイデアルの任意にんいのぼりくさりれつ有限ゆうげんかい停止ていしする。
  2. 極大きょくだい条件じょうけん):ひだりイデアルのそらでない任意にんいぞく包含ほうがん関係かんけいかんする極大きょくだいもとつ。
  3. 有限ゆうげんがた条件じょうけん):任意にんいひだりイデアルは有限ゆうげん生成せいせい

これらの条件じょうけんのどれかひとつ、したがって全部ぜんぶたすたまきひだりネーターてきであるあるいはひだりネーターたまきであるという。「ひだりイデアル」をすべて「みぎイデアル」にえても同様どうようのことがち、みぎネーターたまき定義ていぎされる。ひだりネーターてきかつみぎネーターてきであるたまき両側りょうがわネーターたまきぶ(たんにネーターたまきぶこともある)が、かんがえているたまきかわたまきであればひだりネーターたまきあるいはみぎネーターたまき自然しぜん両側りょうがわネーターたまきとなる。ゆえにネーターてきかわたまきたんネーターたまきぶ(左右さゆう区別くべつ明確めいかくであって誤解ごかいおそれのない場合ばあいには、ひだりネーターてきあるいはみぎネーターてきであることをネーターてき省略しょうりゃくしてぶこともあるので、ネーターたまきという用語ようごかならずしもかわネーターたまき意味いみするものというわけではない)。

かわたまきがネーターであるためには、任意にんいイデアル有限ゆうげん生成せいせいであることが十分じゅうぶんである[1]

しょ概念がいねん[編集へんしゅう]

ネーターたまき定義ていぎにおいて包含ほうがん関係かんけい双対そうついをとった、くだくさり条件じょうけん極小きょくしょう条件じょうけんたすたまきアルティンたまきぶ。アルティンたまき一般いっぱんにネーターたまきとなり、組成そせいれつつ。

ネーターたまき定義ていぎにおいて、ひだりまたはみぎからのせきぐんへのひだりまたはみぎ作用さようえ、たまきのイデアルをたまきじょう部分ぶぶんぐんえることによりネーターぐん概念がいねんる。ひだりネーターたまきとは自然しぜん自身じしんうえひだりぐんとみてネーターぐんであるものにならない。

性質せいしつ[編集へんしゅう]

  • ネーターたまき剰余じょうよたまきはネーターたまきである。あるいはおなじことだが、ネーターたまきじゅん同型どうけいぞうはネーターたまきである。
  • ネーターたまき部分ぶぶんたまきはネーターたまきとはかぎらない。

れい[編集へんしゅう]

R関係かんけい yx = y2 = 0 をもったもと xy生成せいせいされる Z-代数だいすうとすると、これはひだりネーターたまきだがみぎネーターたまきでない。証明しょうめい直和なおかず分解ぶんかいし、部分ぶぶんたまきであるがヒルベルトの基底きてい定理ていり後述こうじゅつ)よりネーターたまきなので、R はネーターたまき うえひだりぐんとして有限ゆうげん生成せいせいなのでネーターぐん、したがって R うえでもネーターぐん、すなわちひだりネーターたまきである。また、かりRみぎネーターたまきであるとすると、R のイデアル 有限ゆうげん生成せいせいみぎ R ぐんであり、xyIみぎから自明じめい作用さようするので、 I有限ゆうげん生成せいせいアーベルぐんとなる。これは

矛盾むじゅんする。したがって Rみぎネーターたまきでない。

ヒルベルトの基底きてい定理ていり[編集へんしゅう]

ネーターたまきじょう一変いっぺんすう多項式たこうしきたまきはまたネーターたまきである。これをヒルベルトの基底きてい定理ていりどく: Hilbertscher Basissatzえい: Hilbert's basis theorem)とぶ。ぎゃくあきらかにつ(「0を代入だいにゅうする写像しゃぞう」をかんがえよ)。帰納的きのうてきにネーターたまきじょう任意にんい有限ゆうげん変数へんすう多項式たこうしきたまきもネーターたまきである。たまきじょう有限ゆうげん生成せいせいたまき多項式たこうしきたまきじゅん同型どうけいぞうであるから、基底きてい定理ていりからはネーターたまきじょう有限ゆうげん生成せいせいたまきふたたびネーターたまきとなることがしたがう。また同様どうようにしてネーターたまきじょう形式けいしきてきべき級数きゅうすうたまきもネーターたまきとなる。

次元じげん[編集へんしゅう]

かわたまき Aイデアル Pたいして、しん減少げんしょうれつ

ながさを rさだめる。Pはじまるもとイデアルのしん減少げんしょうれつながさの最大さいだいPたか (height) といい、ht Pあらわす。また、Aもととはかぎらないイデアル Iたいしては、そのたかさ ht IIふくイデアルのたかさの最小さいしょうさだめる。A がネーターたまきであるならば、クルルのしゅイデアル定理ていり (Krull's principal ideal theorem[注釈ちゅうしゃく 1])によって任意にんいイデアルのたかさは有限ゆうげんである。ネーターたまき Aクルル次元じげん(Krull dimension)を、PAイデアル全体ぜんたいうごくときの ht P最大さいだい定義ていぎする。ネーターたまき次元じげんは、Aイデアルのしん上昇じょうしょうれつながさ(これは、ネーターたまき定義ていぎから有限ゆうげん)の最大さいだい一致いっちする。ネーターたまきのクルル次元じげんつね有限ゆうげんになるとはかぎらない。

注釈ちゅうしゃく[編集へんしゅう]

  1. ^ クルルの標高ひょうこう定理ていり(Krull's height theorem)とも

出典しゅってん[編集へんしゅう]

  1. ^ Cohen, I. S. (1950). “Commutative rings with restricted minimum condition” (英語えいご). Duke Mathematical Journal 17 (1): 27–42. doi:10.1215/S0012-7094-50-01704-2. ISSN 0012-7094. https://projecteuclid.org/euclid.dmj/1077475897. 

参考さんこう文献ぶんけん[編集へんしゅう]

関連かんれん項目こうもく[編集へんしゅう]