§ 5. Giao hoàn toàn
1. Iđêan sinh bởi một dãy hoàn toàn cát tuyến
Định nghĩa 1
Cho là một vành, một iđêan của . Ta nói rằng iđêan là hoàn toàn cát tuyến tại điểm của nếu iđêan của được sinh bởi một dãy hoàn toàn cát tuyến đối với . Ta nói rằng là hoàn toàn cát tuyến nếu nó có tính chất ấy tại mọi điểm của .
Nếu iđêan của là hoàn toàn cát tuyến, thì điều đó cũng đúng với iđêan của đối với mọi tập con nhân của .
Mọi iđêan sinh bởi một dãy hoàn toàn cát tuyến đều là hoàn toàn cát tuyến. Chính xác hơn:
Mệnh đề 1
Cho là một vành, một iđêan của , được sinh bởi một dãy hữu hạn gồm các phần tử của . Các điều kiện sau là tương đương:
(i) dãy là hoàn toàn cát tuyến đối với ; (ii) (resp. (ii')) với mọi iđêan nguyên tố (resp. iđêan cực đại) , ảnh của trong là hoàn toàn cát tuyến đối với ; (iii) (resp. (iii')) với mọi iđêan nguyên tố (resp. iđêan cực đại) , iđêan là hoàn toàn cát tuyến tại và ảnh của trong không gian vectơ lập thành một cơ sở của nó.
Khi là Noether, các điều kiện ấy còn tương đương với:
(iv) với mọi số nguyên , -môđun là tự do, và các ảnh của các đơn thức có tổng bậc lập thành một cơ sở của nó.
Cho là một iđêan nguyên tố của ; ký hiệu là ảnh của dãy trong . Với mọi số nguyên , -môđun đẳng cấu với (A, X, p. 151, 2)) ; nó bằng không nếu không chứa , vì khi đó ta có (A, X, p. 148, cor. 2). Sự tương đương của (i), (ii) và (ii') suy ra từ điều này và từ II, § 3, No. 3, cor. 2 của th. 1. Mặt khác, sự tương đương của (ii) và (iii), và của (ii') và (iii'), suy ra từ § 1, No. 3, cor. 2 của th. 1.
Hệ quả (i) (iv) là một hệ quả của th. 1 của A, X, p. 160. Cuối cùng, điều kiện (iv) suy ra bằng địa phương hóa điều kiện tương tự đối với các -môđun với mọi , và điều kiện sau suy ra (ii) theo cor. 1 của A, X, p. 160.
Nhận xét 1
Khi vành là Noether, có thể thay thế trong các điều kiện (ii) và (ii') "hoàn toàn cát tuyến" bằng "chính quy" (A, X, p. 160, cor. 1).
Cần lưu ý rằng điều này không còn đúng trong điều kiện (i): một dãy hoàn toàn cát tuyến đối với A không nhất thiết là chính quy đối với A (exerc. 1).
Nhận xét 2
Cho A là một vành, J một iđêan kiểu hữu hạn của A và p một iđêan nguyên tố của A chứa J. Theo cor. 2 của th. 1 của § 1, No. 3, ta có
và có đẳng thức nếu và chỉ nếu J là hoàn toàn cát tuyến tại p.
Giả sử rằng J phân biệt với A và được sinh bởi một dãy hoàn toàn cát tuyến . Khi đó ta có (mệnh đề 4 của § 1, No. 3, và mệnh đề 1 ở trên)
Nếu hơn nữa A là Noether, ta có (VIII, § 3, No. 3, Mệnh đề 4) và (, No. 7, Mệnh đề 12), do đó cuối cùng
2. Đặc trưng hóa các iđêan cát tuyến hoàn toàn
Cho A là một vành và J một iđêan của A. A-môđun phân bậc có một cấu trúc tự nhiên của đại số phân bậc trên A, suy ra từ phép nhân trong vành A; do đó ánh xạ đồng nhất của J vào kéo dài thành một đồng cấu toàn ánh của các đại số phân bậc trên A, gọi là chính tắc,
Bằng mở rộng vô hướng lên vành , từ ta suy ra một đồng cấu toàn ánh của các đại số phân bậc trên , cũng gọi là chính tắc,
với .
Định lý 1
Cho A là một vành Noether và J một iđêan của A. Các điều kiện sau là tương đương:
(i) iđêan J là cát tuyến hoàn toàn; (ii) iđêan J là cát tuyến hoàn toàn tại mọi iđêan cực đại ; (iii) -môđun là xạ ảnh và đồng cấu chính tắc là song ánh; (iv) -môđun là xạ ảnh và đồng cấu chính tắc là song ánh.
(i) ⇒ (ii): điều này là tầm thường.
(ii) ⇒ (iii): giả sử điều kiện (ii) được thỏa mãn. Chỉ cần chứng minh rằng với mọi iđêan cực đại m của A, -môđun là tự do và đồng cấu là song ánh (II, § 5, No. 2, Định lý 1 và § 3, No. 3, Định lý 1). Nhưng các mệnh đề này là tầm thường khi m không thuộc V(J), vì khi đó ta có J_m = A_m, và chúng suy ra từ A, X, p. 160, Định lý 1 và p. 161, Nhận xét, khi m thuộc V(J).
(iii) ⇒ (iv): điều này là hiển nhiên.
(iv) ⇒ (i): giả sử điều kiện (iv) được thỏa mãn; lấy p là một iđêan nguyên tố của A chứa J. Khi đó -môđun là tự do. Lấy x = (x_1, ..., x_r) là một dãy các phần tử của J_p nâng lên một cơ sở của . Dãy x sinh ra J_p (Bổ đề Nakayama), và theo phép dựng nó thỏa mãn điều kiện (iv) của Mệnh đề 1. Suy ra iđêan J_p của A_p là cát tuyến hoàn toàn, và J là cát tuyến hoàn toàn tại p.
Nhận xét 1
Giả sử iđêan J là cát tuyến hoàn toàn; lấy (x_1, ..., x_r) là một dãy các phần tử của J sao cho với mọi iđêan cực đại m ∈ V(J), các ảnh chính tắc của các x_i trong J/mJ tạo thành một cơ sở của không gian vectơ trên A/m này. Khi đó -môđun là tự do và các ảnh chính tắc của các x_i trong J/J^2 tạo thành một cơ sở của nó: thực vậy chỉ cần kiểm tra rằng các ảnh của các x_i tạo thành một cơ sở của -môđun với mọi m ∈ V(J) (II, § 3, No. 3, Định lý 1), điều này suy ra từ loc. cit., No. 2, Mệnh đề 5 và Hệ quả 2, vì -môđun là xạ ảnh (Định lý 1).
Hệ quả 1
Cho là hoàn thành tách của A đối với tôpô J-adic và là hoàn thành tách của J. Để iđêan của là cát tuyến hoàn toàn thì điều kiện cần và đủ là iđêan J của A là cát tuyến hoàn toàn.
Thật vậy, ánh xạ chính tắc gr_J(A) → gr_J(\hat{A}) là một đẳng cấu của các vành phân bậc; do đó chỉ cần áp dụng tiêu chuẩn (iv).
Nói chung hơn:
Hệ quả 2
Cho ρ : A → B là một đồng cấu của các vành Noether biến B thành một A-môđun phẳng, và J một iđêan của A.
a) Nếu J là cát tuyến hoàn toàn, iđêan JB của B là cát tuyến hoàn toàn.
b) Giả sử rằng iđêan JB của B là cát tuyến hoàn toàn và mọi iđêan cực đại m ∈ V(J) đều là ảnh ngược của một iđêan cực đại của B. Chẳng hạn điều này xảy ra nếu B là một A-môđun phẳng trung thành.
Trước hết nhận thấy rằng, vì A-môđun B là phẳng, được đồng nhất với và với với mọi số nguyên . Mệnh đề a) khi đó suy ra từ tiêu chuẩn (iii). Dưới các giả thiết của b), -môđun B/JB là phẳng trung thành (I, § 2, No. 7, Hệ quả 2 của Mệnh đề 8 và § 3, No. 5, Mệnh đề 9) và J là cát tuyến hoàn toàn theo tiêu chuẩn (iv), có tính đến I, § 3, No. 1, Mệnh đề 2 và No. 6, Mệnh đề 12. Khẳng định cuối cùng suy ra từ Mệnh đề 8 của I, § 3, No. 5.
Hệ quả 3
Cho là một vành Noether và một iđêan cát tuyến hoàn toàn của . Nếu là một vành Macaulay (resp. một vành Gorenstein), thì cũng vậy.
Thật vậy lấy là một iđêan cực đại của chứa . Iđêan của được sinh bởi một dãy chính quy trên ; do đó là một vành Macaulay (resp. một vành Gorenstein) theo Ví dụ 6 của § 2, No. 5 (resp. Ví dụ 2 của § 3, No. 9).
Nhận xét 2
Người ta nói rằng một vành Noether là một vành giao hoàn toàn nếu, với mọi iđêan cực đại của , vành địa phương đầy đủ đẳng cấu với thương của một vành địa phương chính quy Noether đầy đủ bởi một iđêan cát tuyến hoàn toàn. Từ Hệ quả 3 trên đây và từ Hệ quả 2 của Mệnh đề 12 của § 3, No. 8 suy ra rằng một vành như vậy là một vành Gorenstein.
3. Các iđêan cát tuyến hoàn toàn và các vành chính quy
Mệnh đề 2
Cho là một vành Noether. Các điều kiện sau là tương đương:
(i) là chính quy; (ii) mọi iđêan cực đại của đều là cát tuyến hoàn toàn; (iii) mọi iđêan của sao cho là chính quy đều là cát tuyến hoàn toàn.
(i) (iii): giả sử vành là chính quy; cho là một iđêan của sao cho là chính quy, và cho là một iđêan nguyên tố của chứa . Khi đó các vành địa phương và là chính quy, nên được sinh bởi một dãy cát tuyến hoàn toàn đối với (VIII, § 5, No. 3, Hệ quả 2 và Mệnh đề 2), điều đó có nghĩa là là cát tuyến hoàn toàn tại .
(iii) (ii): điều này hiển nhiên vì một trường là một vành chính quy.
(ii) (i): cho là một iđêan cực đại của ; theo giả thiết (ii), iđêan cực đại của được sinh bởi một dãy cát tuyến hoàn toàn đối với , nên là chính quy (VIII, § 5, No. 2, Định lý 1). Do đó là chính quy.
Mệnh đề 3
Cho là một vành Noether và một iđêan của sao cho là chính quy. Các điều kiện sau là tương đương:
(i) iđêan là cát tuyến hoàn toàn; (ii) với mọi iđêan nguyên tố (ứng với iđêan cực đại) của chứa , vành là chính quy; (iii) hoàn thành tách biệt của đối với tôpô -adic là chính quy.
Theo Định lý 1, điều kiện (i) có nghĩa là với mọi iđêan nguyên tố (ứng với iđêan cực đại) của chứa , iđêan của vành địa phương được sinh bởi một dãy cát tuyến hoàn toàn đối với . Vì là chính quy theo giả thiết, điều kiện sau này tương đương với tính chính quy của (VIII, § 5, No. 3, Mệnh đề 2 và Hệ quả 2 của nó); điều này chứng minh tính tương đương của (i) và (ii). Tính tương đương của (ii) và (iii) suy ra từ § 4, No. 2, Hệ quả 3 của Mệnh đề 4.
Mệnh đề 4
Cho là một vành chính quy, một iđêan của , và một vành con của sao cho đồng cấu chính tắc là song ánh.
a) Iđêan là cát tuyến hoàn toàn, -môđun là xạ ảnh sinh hữu hạn, và vành là chính quy.
b) Cho là một tiết diện -tuyến tính của toàn cấu chính tắc . Đồng cấu các -đại số kéo dài kéo dài thành một đẳng cấu từ hoàn thành của vành phân bậc lên hoàn thành tách của đối với tôpô -adic.
a) Cho là một iđêan nguyên tố của chứa . Ta có và do đó , vì thế . Kí hiệu là đơn ánh chính tắc của vào . Từ điều vừa nêu trên, ánh xạ là đơn ánh, và điều tương tự cũng đúng với . Bổ đề Nakayama suy ra rằng iđêan của được sinh bởi một tập con của một hệ tọa độ của vành địa phương chính quy . Theo Mệnh đề 2 của VIII, § 5, No. 3, vành là chính quy và iđêan là hoàn toàn cát tuyến. Do đó là hoàn toàn cát tuyến, vành , đẳng cấu với , là chính quy, và -môđun là xạ ảnh sinh hữu hạn theo Định lý 1 (No. 2).
b) Suy ra từ Định lý 1 rằng đồng cấu chính tắc là song ánh. Cho là đồng cấu các -đại số kéo dài ánh xạ -tuyến tính . Nếu được trang bị lọc -adic và được trang bị lọc liên kết với phân bậc của nó, thì được đồng nhất với đồng cấu suy ra từ bằng cách chuyển qua các vành phân bậc liên kết. Mệnh đề b) khi đó suy ra từ III, § 2, No. 8, Hệ quả 3 của Định lý 1.
4. Các vành phân bậc chính quy
Cho là một vành và là một -môđun phân bậc kiểu ở các bậc . Kí hiệu là vành ; trên tồn tại một phân bậc duy nhất kiểu mà đối với nó có bậc 0 và là một -môđun con phân bậc của . Kí hiệu là iđêan của . Khi đó ánh xạ chính tắc là một đẳng cấu các -môđun phân bậc (xem A, III, p. 76, Mệnh đề 10).
Nếu -môđun là tự do phân bậc (A, II, p. 167, Nhận xét 3) và nếu là một cơ sở của gồm các phần tử thuần nhất, thì -đại số phân bậc đẳng cấu với đại số đa thức , được trang bị phân bậc mà đối với nó mỗi là thuần nhất bậc . Mọi -đại số phân bậc kiểu , đẳng cấu với một -đại số phân bậc có dạng ở trên, được gọi là một -đại số đa thức phân bậc.
Khi vành là chính quy và -môđun là xạ ảnh sinh hữu hạn, vành là chính quy (§ 4, No. 2, hệ quả 4 của Mệnh đề 4). Ngược lại:
Định lý 2
Cho là một vành chính quy, phân bậc kiểu . Vành gồm các phần tử bậc 0 trong là chính quy; tồn tại một -môđun xạ ảnh sinh hữu hạn được phân bậc theo các bậc sao cho đẳng cấu, như một -đại số phân bậc, với .
Ký hiệu là -môđun phân bậc . Theo Mệnh đề 4 của No. 3, vành là chính quy và -môđun là xạ ảnh và sinh hữu hạn. Do đó các thành phần thuần nhất của là xạ ảnh, và tồn tại một tiết diện -tuyến tính , phân bậc bậc 0, của toàn cấu chính tắc . Gọi là đồng cấu các -đại số phân bậc mở rộng . Theo Mệnh đề 4, mở rộng thành một đẳng cấu từ bổ toàn tách rời của đối với tôpô -adic lên bổ toàn tách rời của đối với tôpô -adic. Do đó, là đơn ánh và ảnh của nó trù mật trong đối với tôpô -adic. Nhưng vì các tôpô cảm sinh trên các thành phần thuần nhất của là rời rạc và ảnh của là một môđun con phân bậc, điều này kéo theo rằng là song ánh.
Hệ quả 1
Cho B là một vành chính quy, phân bậc theo các bậc dương. Giả sử rằng mọi -môđun xạ ảnh sinh hữu hạn đều tự do.* a) Vành là một miền nguyên và chính quy, và -đại số là một -đại số đa thức phân bậc sinh hữu hạn. b) *Cho A là một vành con phân bậc của B sao cho và B là một A-môđun sinh hữu hạn. Các điều kiện sau là tương đương: (i) A-môđun B là tự do phân bậc; (ii) A-môđun B là phẳng; (iii) A là một -đại số đa thức phân bậc sinh hữu hạn.
Theo định lý 2, vành là chính quy, do đó là một tích của các vành nguyên chính quy (, No. 2, ví dụ 2). Với mọi phần tử lũy đẳng của , -môđun là xạ ảnh, do đó tự do, điều này kéo theo hoặc ; vì thế là nguyên. Khi đó mệnh đề a) suy ra từ định lý 2 và từ sự kiện rằng một -môđun xạ ảnh sinh hữu hạn phân bậc là tự do phân bậc.
Ta chứng minh b).
(i) (ii): các -môđun phân bậc sinh hữu hạn phẳng đều là tự do phân bậc (II, , No. 2, hệ quả 2 của định lý 1). Do đó tính tương đương của (i) và (ii) suy ra từ A, X, p. 144, mệnh đề 8.
(ii) (iii): vì là nguyên trên và là một đại số trên sinh hữu hạn, nên là một đại số trên sinh hữu hạn (V, , No. 9, bổ đề 5), do đó là một vành Noether. Khi đó tính tương đương của (ii) và (iii) suy ra từ hệ quả của mệnh đề 8 của , No. 5 và từ a) áp dụng cho .
Hệ quả 2
Cho k là một trường, B là một đại số đa thức phân bậc trên k sinh hữu hạn, và A là một đại số con phân bậc của B. Các điều kiện sau là tương đương: (i) B là một -môđun phân bậc tự do; (ii) B là một A-môđun phẳng; (iii) có ; (iv) đại số A là một đại số đa thức phân bậc trên k sinh hữu hạn, và mọi dãy sinh tự do đại số của A gồm các phần tử thuần nhất đều là B-chính quy.
Các hệ quả (i) (ii) và (ii) (iii) là hiển nhiên, và hệ quả (iii) (i) suy ra từ A, X, p. 144, mệnh đề 8, a).
(iv) ⇒ (iii): giả sử điều kiện (iv) được thỏa mãn, và gọi x là một dãy sinh tự do đại số của A gồm các phần tử thuần nhất. Dãy x, vì là A-chính quy, nên hoàn toàn cát tuyến đối với A (A, X, p. 157, mệnh đề 5), do đó A-môđun Tor_1^A(k, B) đẳng cấu với H_1(x, B) (A, X, p. 159, nhận xét 3); nhưng môđun sau bằng không, vì dãy x là B-chính quy.
Các hệ quả 1 và 2 kéo theo bổ đề 5 của LIE, V, § 5, No. 5.
5. Dãy chính quy và mở rộng vô hướng
Mệnh đề 5
Cho ρ : A → B là một đồng cấu địa phương của các vành địa phương Noether, N là một B-môđun sinh hữu hạn, x = (x_1, ..., x_r) là một dãy phần tử của m_B, và u : A[T_1, ..., T_r] → B là đồng cấu duy nhất của các đại số trên A sao cho u(T_i) = x_i với i = 1, ..., r. Các điều kiện sau là tương đương:
(i) đồng cấu u làm cho N thành một A[T_1, ..., T_r]-môđun phẳng; (ii) A-môđun N là phẳng và, với mọi A-môđun M, dãy x là M ⊗_A N-chính quy; (iii) A-môđun N là phẳng và dãy x là κ_A ⊗_A N-chính quy; (iv) A-môđun N/(x_1N + ... + x_rN) là phẳng và dãy x là N-chính quy.
(i) ⇒ (ii): đặt T = (T_1, ..., T_r). Giả sử rằng A[T]-môđun N là phẳng. Vì A[T] phẳng trên A, A-môđun N là phẳng (I, § 2, No. 7, hệ quả 3 của mệnh đề 8). Gọi M là một A-môđun. Dãy T hiển nhiên là M[T]-chính quy, do đó là M[T] ⊗_{A[T]} N-chính quy, vì N phẳng trên A[T]. Bây giờ A[T]-môđun M[T] ⊗_{A[T]} N được đồng nhất với M ⊗_A N, phép vị tự với tỉ số T_i tương ứng với tự đồng cấu 1_M ⊗ (x_i)_N. Do đó điều kiện (ii) được thỏa mãn.
(ii) ⇒ (iii): điều này là tầm thường.
(iii) ⇒ (iv): điều này suy ra từ mệnh đề 10 của § 1, No. 6.
(iv) ⇒ (i): gọi t là iđêan của A[T] sinh bởi T. (A[T]/t)-môđun N/tN là phẳng theo giả thiết và N là phân ly theo iđêan đối với t (III, § 5, No. 4, mệnh đề 2). Để chứng minh rằng N phẳng trên A[T], chỉ cần chứng minh, theo định lý 1 của loc. cit., No. 2, rằng A-môđun Tor_1^{A[T]}(A[T]/t, N) bằng không. Nhưng vì dãy T là A[T]-chính quy, môđun này đẳng cấu với H_1(T, N) (A, X, p. 159, nhận xét 3), và môđun này bằng không vì dãy T là N-chính quy (loc. cit., p. 157, mệnh đề 5).
Hệ quả
Cho k là một trường, Λ là một đại số địa phương Noether trên k, x = (x_1, ..., x_r) là một dãy phần tử của m_A, và M là một Λ-môđun sinh hữu hạn. Gọi Ā và Ĝ là các đầy đủ hóa của A và M đối với tôpô -adic của chúng; gọi u : k[T_1, ..., T_r] → Ā là đồng cấu duy nhất của các đại số trên k sao cho u(T_i) = x_i với i = 1, ..., r, và gọi ū : k[[T_1, ..., T_r]] → Ā là đồng cấu liên tục duy nhất mở rộng nó. Các điều kiện sau là tương đương:
(i) dãy là -chính quy; (ii) đồng cấu làm cho thành một -môđun phẳng; (iii) đồng cấu làm cho thành một -môđun phẳng. Tính tương đương của (i) và (ii) suy ra từ tính tương đương của các điều kiện (i) và (iv) của mệnh đề 5; tính tương đương của (ii) và (iii) suy ra từ III, § 5, No. 4, mệnh đề 4.
Các kết quả này cho phép mô tả các môđun macaulay trong hai trường hợp quan trọng. Gọi là một vành địa phương Noether, là một -môđun sinh hữu hạn. Việc nói rằng -môđun là macaulay tương đương với việc nói rằng -môđun là macaulay (§ 2, No. 7, hệ quả 4 của mệnh đề 8). Từ đây về sau ta sẽ giả sử rằng vành địa phương Noether là đầy đủ.
1) Trước hết giả sử rằng chứa một trường con; khi đó nó thừa nhận một trường đại diện (IX, § 3, No. 3, Định lý 1). Gọi là một dãy cát tuyến cực đại của ; gọi là đồng cấu liên tục duy nhất sao cho với . Theo Bổ đề 4 b) của IX, § 2, No. 5 và Nhận xét 1 của VIII, § 3, No. 2, là một -môđun sinh hữu hạn và do đó là một -môđun sinh hữu hạn. Khi đó, các điều kiện sau là tương đương: (i) -môđun là tự do; (ii) -môđun là Macaulay.
Thực vậy, nói rằng là một -môđun Macaulay tương đương với nói rằng dãy là -chính quy (§ 2, No. 3, Định lý 1). Theo Hệ quả trên, điều kiện sau có nghĩa là là một -môđun phẳng, hay cũng vậy, là tự do vì nó sinh hữu hạn.
2) Giả sử trường thặng dư của có đặc số và rằng ta có . Cho là một dãy cát tuyến cực đại của , sao cho là một dãy cát tuyến cực đại của . Cho là một -vành có độ dài , với trường thặng dư (IX, § 2, No. 3, Mệnh đề 5). Tồn tại một đồng cấu từ vào cảm sinh đồng nhất trên các trường thặng dư; cho là đồng cấu duy nhất mở rộng và gửi tới với mọi . Suy ra như trên từ loc. cit., No. 5, Bổ đề 4 rằng làm cho thành một -môđun sinh hữu hạn. Các điều kiện sau là tương đương: (i) là một -môđun tự do; (ii) là một -môđun Macaulay.
Thực vậy điều kiện (ii) tương đương với nói rằng dãy là -chính quy và rằng phép vị tự tỉ số trong là đơn ánh (§ 2, No. 3, Định lý 1). Bây giờ điều kiện sau có nghĩa là là một -môđun không xoắn, do đó phẳng (, X, p. 9, Ví dụ 7). Vậy, xét đến Mệnh đề 5, \Leftrightarrow, điều kiện (ii) tương đương với việc là một -môđun phẳng, hay cũng vậy (III, § 5, No. 4, Mệnh đề 4), là một -môđun phẳng, tức là tự do vì nó sinh hữu hạn.
6. Iđêan hoàn toàn cát tuyến và mở rộng các vô hướng
Mệnh đề 6
Cho là một đồng cấu các vành Noether, và là một iđêan của . Các điều kiện sau là tương đương:
(i) là một -môđun phẳng và iđêan là hoàn toàn cát tuyến;
(ii) với mọi , là một -môđun phẳng và, với mọi -đại số sao cho vành là Noether, iđêan của là hoàn toàn cát tuyến;
(iii) với mọi iđêan cực đại của chứa , A-môđun là phẳng và iđêan của là hoàn toàn cát tuyến.
Theo Định lý 1 của No. 2, điều kiện (i) tương đương với điều kiện sau đây (i') (tương ứng là (i'')):
(i') (tương ứng là (i'')) với mọi iđêan nguyên tố (tương ứng là iđêan cực đại) của chứa , -môđun là phẳng và iđêan của được sinh bởi một dãy -chính quy.
(i') (ii): giả sử rằng (i') được thỏa mãn. Cho là một -đại số sao cho vành là Noether. Cho là một iđêan nguyên tố của chứa ; đặt . Vì được đồng nhất với , suy ra từ kéo theo (iv) (ii) của Mệnh đề 5 (No. 5) rằng iđêan của được sinh bởi một dãy -chính quy và rằng là phẳng trên , do đó trên . Hơn nữa, với mọi iđêan nguyên tố của chứa , ảnh ngược của trong chứa , và được đồng nhất với một vành phân thức của . Do đó là một iđêan hoàn toàn cát tuyến của , và là một iđêan hoàn toàn cát tuyến của .
(ii) (iii): điều này là tầm thường.
(iii) (i''): giả sử rằng (iii) được thỏa mãn. Cho là một iđêan cực đại của chứa ; đặt . Cho là một dãy các phần tử của mà các ảnh của chúng trong tạo thành một cơ sở của không gian vectơ này. Dãy sinh ra ; theo Mệnh đề 1 của No. 1, nó là -chính quy. Vì A-môđun là phẳng theo giả thiết, suy ra từ phép kéo theo (iii) (iv) của Mệnh đề 5 rằng điều kiện (i'') được thỏa mãn.
Nhận xét 1
Giả sử rằng các điều kiện tương đương của Mệnh đề 6 được thỏa mãn. Vì là phẳng trên , với mọi -đại số , dãy chính tắc các -môđun
Bài tập
Xem các bài tập cho § 5.