Bourbaki

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1. 与模相关的素理想

1. 定义相关素理想

定义 1 04J7

令 M 为模大于环 A。如果存在 x ∈ M 使得 p 等于湮没子 & x,则称素理想 p 与 M 相关。与 M 相关的素理想的集合表示为 Ass_A(M),或简称为 Ass(M)。

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 I § 4. 扁平模和“TOR”函子, III § 5. 过滤后的平整度模

被以下引用 命题 8

\* 例。令 a 为多项式环 A = \mathbf{C}[X_1, ..., X_n], V 相应的仿射代数簇中的理想,V_1, ..., V_p 为 V 的不可约分量。如果M被取为函数的环A/a,其在V上是正则的,则与M相关的素理想集合由V_1,...,V_p的理想和一般其他素理想组成,其中每个包含V_i的理想之一。 \*

由于 0 的湮没子是 A,元素 x ∈ M,其湮没子是素理想,则必然 ≠ 0。 说一个素思想 p 与 M 相关联

(*) 本章的结果仅取决于本书I至VI和章I至III,不包括章I, § 4和章III, § 5。

amounts to saying that MM contains a submodule isomorphic to A/pA/p (namely AxAx, for all x∈Mx \in M whose annihilator is pp).

如果AA-模块MM是子模族(Mi)i∈I(M_i)_{i \in I}的并,那么显然

Ass⁡(M)=⋃i∈IAss⁡(Mi). \operatorname{Ass}(M) = \bigcup_{i \in I} \operatorname{Ass}(M_i).

命题 1 04J8

对于环AA的每个素理想pp和A/pA/p、Ass⁡(M)={p}\operatorname{Ass}(M) = \{p\}的每个子模M≠0M \neq 0。

被以下引用 2

被以下引用 命题 3, 命题 1, IV § 3

由于环A/pA/p为整环,所以A/pA/p的元素≠0\neq 0的湮没子为pp。

命题 2 04J9

令 MM 为模超过环 AA。 AA的理想Ann⁡(x)\operatorname{Ann}(x)的每个极大元素,集合,其中xx贯穿元素的集合,MM的≠0\neq 0,属于到Ass⁡(M)\operatorname{Ass}(M)。

被以下引用 6

被以下引用 习题 1, § 1, 推论 1, 命题 6, 命题 7, 命题 8, 定理 1

令a=Ann⁡(x)a = \operatorname{Ann}(x) (x∈M,x≠0x \in M, x \neq 0) 为极大元素;只要证明 aa 是素数就足够了。如x≠0x \neq 0、a≠Aa \neq A。令b,cb, c为AA的元素,使得bc∈abc \in a和c∉ac \notin a。然后是cx≠0cx \neq 0、b∈Ann⁡(cx)b \in \operatorname{Ann}(cx)和a⊂Ann⁡(cx)a \subset \operatorname{Ann}(cx)。由于aa最大,Ann⁡(cx)=a\operatorname{Ann}(cx) = a,从而b∈ab \in a,所以aa是质数。

推论 1 04JA

设MM为模超过诺特环AA。那么条件M≠{0}M \neq \{0\}相当于Ass⁡(M)≠∅\operatorname{Ass}(M) \neq \varnothing。

引用了 1 · 被以下引用 8

引用了 命题 2

被以下引用 推论 2, 命题 11, IV § 2, 命题 2, IV § 2, 命题 3, IV § 2, 命题 4, IV § 2, 定理 1, IV § 2, 命题 3, IV § 3, 定理 2, VII § 4

如果M={0}M = \{0\},显然Ass⁡(M)\operatorname{Ass}(M)是空的(AA上没有任何假设)。如果形式Ann⁡(x)\operatorname{Ann}(x)的理想M≠{0}M \neq \{0\}、集合非空且由理想#A\# A组成,其中x∈Mx \in M和x≠0x \neq 0;因为AA是诺特,所以这个集合有极大元素;那么应用命题2就足够了。

推论 2 04JB

令AA为诺特环,MM为AA模,aa元素为AA。为了使MM上的位似与比率aa是单射的,aa属于没有与MM相关的素理想是必要且充分的。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 推论 1

被以下引用 习题 15, § 1

如果aa属于到素理想p∈Ass⁡(M)p \in \operatorname{Ass}(M),则p=Ann⁡(x)p = \operatorname{Ann}(x),其中x∈M,x≠0x \in M, x \neq 0; 从而 ax=0ax = 0 和位似与比率 aa 不是单射。相反,如果ax=0ax = 0对于某些x∈Mx \in M使得x#0x \# 0,则Ax#{0}Ax \# \{0\},从而Ass⁡(x)≠∅\operatorname{Ass}(x) \neq \varnothing(推论1)。设 p∈Ass⁡(Ax)p \in \operatorname{Ass}(Ax);那么显然p∈Ass⁡(M)p \in \operatorname{Ass}(M)和p=Ann⁡(bx)p = \operatorname{Ann}(bx),其中b∈Ab \in A; 从而a∈pa \in p,从abx=0abx = 0开始。

推论 3 04JC

诺特环AA中零除子集合是理想的p∈Ass⁡(A)p \in \operatorname{Ass}(A)并。

被以下引用 2

被以下引用 习题 16, § 1, 命题 10, IV § 2

命题 3 04JD

令AA为环,MM为AA模,NN为NN的子模。然后*

Ass⁡(N)⊂Ass⁡(M)⊂Ass⁡(N)∪Ass⁡(M/N). \operatorname{Ass}(N) \subset \operatorname{Ass}(M) \subset \operatorname{Ass}(N) \cup \operatorname{Ass}(M/N).
包含Ass⁡(N)⊂Ass⁡(M)\operatorname{Ass}(N) \subset \operatorname{Ass}(M)是明显的。设p∈Ass⁡(M)p \in \operatorname{Ass}(M)、EE为MM的子模,与A/pA/p和F=E∩NF = E \cap N同构的。如果F={0}F = \{0\}、EE同构于M/NM/N、从而p∈Ass⁡(M/N)p \in \operatorname{Ass}(M/N)的子模。如果F≠{0}F \neq \{0\},则FF的每一个元素≠0\neq 0的湮没子是pp(命题1),因此p∈Ass⁡(F)⊂Ass⁡(N)p \in \operatorname{Ass}(F) \subset \operatorname{Ass}(N)。

引用了 1 · 被以下引用 9

引用了 命题 1

被以下引用 命题 10, 推论 1, 推论 2, 命题 4, 例, IV § 2, 命题 2, IV § 2, 命题 4, IV § 2, 命题 8, IV § 2, 命题 7, VII § 4

推论 1 04JE

如果A-模MM是子模家庭(Mi)i∈I(M_i)_{i \in I}的直和,则*Ass⁡(M)=⋃i∈IAss⁡(Mi)\operatorname{Ass}(M) = \bigcup_{i \in I} \operatorname{Ass}(M_i)。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 命题 3

被以下引用 推论 2, 命题 2, IV § 2

它可以通过(1)简化为II有限的情况,然后简化为Card⁡(I)\operatorname{Card}(I)上Card⁡(I)=2\operatorname{Card}(I) = 2乘归纳的情况。然后令I={i,j}I = \{i, j\},其中i≠ji \neq j;因为M/MiM/M_i同构于MjM_j、Ass⁡(M)⊂Ass⁡(Mi)∪Ass⁡(Mj)\operatorname{Ass}(M) \subset \operatorname{Ass}(M_i) \cup \operatorname{Ass}(M_j) (命题 3);而且,Ass⁡(Mi)\operatorname{Ass}(M_i)和Ass⁡(Mj)\operatorname{Ass}(M_j)包含在Ass⁡(M)\operatorname{Ass}(M)(命题3)、从而结果中。

推论 2 04JF

令MM为A-模,且(Qi)i∈I(Q_i)_{i \in I}为MM的子模的有限族。如果*⋂i∈IQi={0}\bigcap_{i \in I} Q_i = \{0\},*那么*

Ass⁡(M)⊂⋃i∈IAss⁡(M/Qi). \operatorname{Ass}(M) \subset \bigcup_{i \in I} \operatorname{Ass}(M/Q_i).
典范映射 M→⨁i∈I(M/Qi)M \to \bigoplus_{i \in I} (M/Q_i) 是单射;那么就满足应用命题 3 及其推论 1。

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 命题 3, 推论 1

被以下引用 命题 4, IV § 2

命题 4 04JG

令 MM 为 A-模,且 Ass⁡(M)\operatorname{Ass}(M) 为 Φ\Phi 子集。那么存在MM的子模NN使得*Ass⁡(N)=Ass⁡(M)−Φ\operatorname{Ass}(N) = \operatorname{Ass}(M) - \Phi*和*Ass⁡(M/N)=Φ\operatorname{Ass}(M/N) = \Phi。

引用了 1 · 被以下引用 3

引用了 命题 3

被以下引用 命题 6, 习题 4, § 2, 定理 1, IV § 2

令 E\mathscr{E} 为子模 PP MM 的集合,使得 Ass⁡(P)⊂Ass⁡(M)−Φ\operatorname{Ass}(P) \subset \operatorname{Ass}(M) - \Phi。 公式 (1) 表明集合 E\mathscr{E} 按包含排序,是*归纳*;此外,{0}∈E\{0\} \in \mathscr{E},因此E≠∅\mathscr{E} \neq \varnothing。设NN为E\mathscr{E}的极大元素。然后Ass⁡(N)⊂Ass⁡(M)−Φ\operatorname{Ass}(N) \subset \operatorname{Ass}(M) - \Phi。我们将看到Ass⁡(M/N)⊂Φ\operatorname{Ass}(M/N) \subset \Phi,到命题 3,将完成证明。让p∈Ass⁡(M/N)p \in \operatorname{Ass}(M/N);那么 M/NM/N 包含子模 F/NF/N 同构于 A/pA/p。 命题 1 和 3,Ass⁡(F)⊂Ass⁡(N)∪{p}\operatorname{Ass}(F) \subset \operatorname{Ass}(N) \cup \{p\}。由于NN在E\mathscr{E}、F∉EF \notin \mathscr{E}中最大,因此p∈Φp \in \Phi最大。

2. 相关素理想的本地化

命题 5 04JH

设AA为环,SS不满足SS和MM的AA素理想的AA,Φ\Phi集合的乘法子集 A-模。然后*: (i) 映射 p↦S−1pp \mapsto S^{-1}p 是 Ass⁡A(M)∩Φ\operatorname{Ass}_A(M) \cap \Phi 的双射 到 Ass⁡S−1A(S−1M)\operatorname{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M) 的子集。 (ii) 如果 p∈Φp \in \Phi 是有限生成的理想且 S−1p∈Ass⁡S−1A(S−1M)S^{-1}p \in \operatorname{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M),*则* p∈Ass⁡A(M)p \in \operatorname{Ass}_A(M)。

引用了 2 · 被以下引用 2

引用了 II § 2. 环和模分数, 命题 11, II § 2

被以下引用 习题 1, § 1, 命题 7

回想一下(章 II, § 2, no. 5,命题 11),映射p↦S−1pp \mapsto S^{-1}p是Φ\Phi的双射到S−1AS^{-1}A素理想的集合。如果p∈Ass⁡A(M)∩Φp \in \operatorname{Ass}_A(M) \cap \Phi,pp是MM的单生子模NN的湮没子;那么S−1pS^{-1}p是S−1MS^{-1}M的单生子模S−1NS^{-1}N的湮没子(章II, § 2, no. 4,公式(9)),因此S−1p∈AssS−1A(S−1M)S^{-1}\mathfrak{p} \in \mathrm{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M)。相反,假设p∈Φ\mathfrak{p} \in \Phi是有限生成的,并且S−1pS^{-1}\mathfrak{p}与S−1MS^{-1}M相关联;则存在x∈Mx \in M和t∈St \in S,使得S−1pS^{-1}\mathfrak{p}是x/tx/t的湮没子。设(ai)1≤i≤n(a_i)_{1 \leq i \leq n}为p\mathfrak{p}生成元系统;那么(ai/1)(x/t)=0(a_i/1)(x/t) = 0,因此存在si∈Ss_i \in S使得siaix=0 (1≤i≤n)s_i a_i x = 0 \ (1 \leq i \leq n)。让我们写s=s1s2…sns = s_1 s_2 \ldots s_n;对于所有 a∈pa \in \mathfrak{p}、sax=0s a x = 0、从而 p⊂Ann(sx)p \subset \mathrm{Ann}(s x);另一方面,如果b∈Ab \in A满足bsx=0b s x = 0,则b/1∈S−1pb/1 \in S^{-1}\mathfrak{p}乘以定义,从而b∈pb \in \mathfrak{p}。然后是p=Ann(sx)\mathfrak{p} = \mathrm{Ann}(s x)和p∈AssA(M)\mathfrak{p} \in \mathrm{Ass}_A(M)。

推论 04JI

如果环 A 是诺特,则映射 p↦S−1p\mathfrak{p} \mapsto S^{-1}\mathfrak{p} 是AssA(M)∩Φ\mathrm{Ass}_A(M) \cap \Phi 的双射到AssS−1A(S−1M)\mathrm{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M)。

引用了 1 · 被以下引用 7

引用了 习题 1, § 1

被以下引用 习题 16, § 1, 命题 6, 命题 7, 注, IV § 2, 命题 10, IV § 2, 命题 3, IV § 2, 引理 7, VII § 4

如果 A 不是诺特,AssA(M)∩Φ\mathrm{Ass}_A(M) \cap \Phi 到 AssS−1A(S−1M)\mathrm{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M) 的映射 p↦S−1pp \mapsto S^{-1}p 不一定是满射(习题 1)。

命题 6 04JJ

设A为诺特环,M A-模,S为A的子集和AssA(M)\mathrm{Ass}_A(M)的元素的Y集合,不满足S。则典范映射的核N M→S−1MM \to S^{-1}M是M唯一的子模,满足关系

引用了 5 · 被以下引用 4

引用了 命题 4, 命题 4, II § 2, 定理 1, II § 2, 推论, 命题 2

被以下引用 习题 4, § 2, 命题 3, IV § 2, 命题 5, IV § 2, 命题 8, IV § 2

Ass(N)=Ass(M)−Ψ,Ass(M/N)=Ψ. \mathrm{Ass}(N) = \mathrm{Ass}(M) - \Psi, \quad \mathrm{Ass}(M/N) = \Psi.

到no. 1的命题4,M中存在满足关系Ass(N′)=Ass(M)−Y\mathrm{Ass}(N') = \mathrm{Ass}(M) - Y和Ass(M/N′)=Ψ\mathrm{Ass}(M/N') = \Psi的子模N′N'。我们需要证明N=N′N = N'。考虑交换律图表

M→pM/N′∣u∣∣v∣S−1M→S−1pS−1(M/N′) \begin{array}{ccc} M & \xrightarrow{p} & M/N' \\ |u| & & |v| \\ S^{-1}M & \xrightarrow{S^{-1}p} & S^{-1}(M/N') \end{array}

其中p,u,vp, u, v是典范同态。我们将证明S−1pS^{-1}p和vv是单射的,这将证明uu和pp具有相同的核,因此N=N′N = N'。

作为Ass(N′)∩Ψ=∅\mathrm{Ass}(N') \cap \Psi = \varnothing,Ass(N′)\mathrm{Ass}(N')的每一个元素都满足S。然后AssS−1A(S−1N′)=∅\mathrm{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}N') = \varnothing(推论到命题5),从而S−1N′={0}S^{-1}N' = \{0\}(no. 1,推论1到命题2),这证明了S−1pS^{-1}p是单射 (章 II, §2, no. 4, 定理 1)。另一方面,如果xx属于到vv的核K,则Ann(x)∩S≠∅\mathrm{Ann}(x) \cap S \neq \varnothing(章II, §2, no. 2,命题4);因此从 Ass(K)⊂Ass(M/N′)=Ψ\mathrm{Ass}(K) \subset \mathrm{Ass}(M/N') = \Psi 开始Ass(K)=∅\mathrm{Ass}(K) = \varnothing;我们推导出K={0}K = \{0\}(no. 1,推论1到命题2)和vv是单射的。

3. 关系与支持

设 M 为环 A 上的模。回想一下 A 的素理想 p\mathfrak{p} 的集合,使得 M,≠0M, \neq 0 称为 M 的支持,并用 Supp⁡(M)\operatorname{Supp}(M) 表示(章 II, § 4, no. 4,定义 5)。

命题 7 04JK

设A为环,M为A-模。

引用了 4 · 被以下引用 3

引用了 推论 2, II § 2, 推论, 命题 2, 命题 5

被以下引用 习题 6, § 1, 命题 9, 命题 9, IV § 2

(i) 包含元素∈Ass⁡(M)\in \operatorname{Ass}(M)属于到Supp⁡(M)\operatorname{Supp}(M)的每个素理想p\mathfrak{p}。

(ii) 相反,如果 A 为诺特,则每个理想p∈Supp⁡(M)\mathfrak{p} \in \operatorname{Supp}(M) 包含元素 ∈Ass⁡(M)\in \operatorname{Ass}(M)。

如果 Ass⁡(M)\operatorname{Ass}(M) 的 p\mathfrak{p} 包含元素 qq,则q∩(A−p)=∅q \cap (A - \mathfrak{p}) = \varnothing,因此,如果我们写 S=A−pS = A - \mathfrak{p},S−1pS^{-1}\mathfrak{p} 是与S−1M=MS^{-1}M = M相关的素理想,(no. 2, 命题 5) 和 更不必说 M,#0M, \# 0,因此p∈Supp⁡(M)\mathfrak{p} \in \operatorname{Supp}(M)。相反,如果 A 是诺特,则 A 也是,(章 II, § 2, no. 4,推出 2 到命题 10)。如果Mp≠0M_{\mathfrak{p}} \neq 0,则Ass⁡Ap(Mp)≠0\operatorname{Ass}_{A_{\mathfrak{p}}}(M_{\mathfrak{p}}) \neq 0(no. 1,推论1到命题2),因此存在q∈Ass⁡A(M)q \in \operatorname{Ass}_A(M)使得q∩(A−p)=∅q \cap (A - \mathfrak{p}) = \varnothing(no. 2,推论命题5)。

推出 1 04JL

如果 M 是模超过诺特环,则 Ass⁡(M)⊂Supp⁡(M)\operatorname{Ass}(M) \subset \operatorname{Supp}(M) 和这两个集合具有相同的最小值元素。

被以下引用 2

被以下引用 命题 9, 定理 2

推出 2 04JM

诺特环 A 的零根是理想 p∈Ass⁡(A)\mathfrak{p} \in \operatorname{Ass}(A) 的交。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 命题 13, II § 2

被以下引用 命题 10, IV § 2

我们知道 A 的零根是 Spec⁡(A)=Supp⁡(A)\operatorname{Spec}(A) = \operatorname{Supp}(A) 的最小值元素的交(章 II, § 2, no. 6,命题 13)。

4. 有限生成模超过诺特环的情况

定理 1 04JN

设 A 为诺特环,M 有限生成A-模。 M 存在合成列 (Mi)0≤i≤n(M_i)_{0 \leq i \leq n},使得对于0≤i≤n−10 \leq i \leq n - 1,Mi/Mi+1M_i / M_{i+1} 同构于A/piA / \mathfrak{p}_i,其中pi\mathfrak{p}_i 是A 的素理想。

引用了 1 · 被以下引用 3

引用了 命题 2

被以下引用 习题 4, § 1, 定理 2, IV § 2, 命题 2, IV § 3

令G\mathscr{G}为M的子模中的集合,其中M具有合成列和叙述的性质。由于G\mathscr{G}非空(对于{0}\{0\}属于到G\mathscr{G})且M为诺特,G\mathscr{G}有极大元素N。如果M≠NM \neq N,则M/N≠0M/N \neq 0,因此Ass⁡(M/N)≠∅\operatorname{Ass}(M/N) \neq \varnothing (no. 1,推论1至命题2); M/NM/N因此包含子模N′/NN'/N同构于形式A/pA/\mathfrak{p}的A-模,其中p\mathfrak{p}是素数;然后乘定义N′∈GN' \in \mathscr{G},其中与……矛盾是N的最大特征标。那么必然是N=MN = M。

定理 2 04JO

令 M 为诺特环 A 和 M 的 (Mi)0≤i≤n(M_i)_{0 \leq i \leq n} 合成列上的有限生成模,使得对于 0≤i≤n−10 \leq i \leq n - 1,Mi/Mi+1M_i / M_{i+1} 同构于 A/piA / \mathfrak{p}_i,其中 pi\mathfrak{p}_i 是 A 的素理想。

引用了 4 · 被以下引用 2

引用了 II § 4. 环的光谱和模的支持, 命题 16, II § 4, 命题 17, II § 4, 推出 1

被以下引用 推论, 命题 10

(4)

Ass⁡(M)⊂{p0,…,pn−1}⊂Supp⁡(M); \operatorname{Ass}(M) \subset \{\mathfrak{p}_0, \ldots, \mathfrak{p}_{n-1}\} \subset \operatorname{Supp}(M);

这三个集合的最小值元素相同,且重合与素理想包含Ann(M)的集合的最小值元素相同。

包含于 Ass(M) ⊂{p0,…,pn−1}\subset \{p_0, \ldots, p_{n-1}\} 紧随no. 1 的命题 1 和 3。对于0≤i≤n−10 \leq i \leq n - 1,

pi∈Supp⁡(A/pi)=Supp⁡(Mi/Mi+1) p_i \in \operatorname{Supp}(A/p_i) = \operatorname{Supp}(M_i/M_{i+1})

(章 II, § 4, no. 4, 例), 从而 pi∈Supp⁡(Mi)⊂Supp⁡(M)p_i \in \operatorname{Supp}(M_i) \subset \operatorname{Supp}(M) (章 II, § 4, no. 4, 命题 16),显示包含

{p0,…,pn−1}⊂Supp⁡(M). \{p_0, \ldots, p_{n-1}\} \subset \operatorname{Supp}(M).

推论1到no. 3的命题7表明Ass(M)和Supp(M)具有相同的最小元素,并且(4)表明这些只是{p0,…,pn−1}\{p_0, \ldots, p_{n-1}\}的最小元素。然后从章 II, § 4, no. 4、命题 17 开始最后一个断言。

推论 04JP

如果 M 是有限生成模超过诺特环 A,则 Ass(M) 是有限的。

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 习题 6, § 1, 定理 2

被以下引用 定理 1, IV § 2

在定理2的条件下,集合{p0,…,pn−1}\{p_0, \ldots, p_{n-1}\}不一定由M唯一确定;特别是它可能与 Ass(M) (习题 6) 不同。

命题 8 04JQ

设A为诺特环,A和M有限生成A-模的理想。以下条件是等效的:

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 定义 1, 命题 2

被以下引用 习题 13, § 1

(a) M 存在元素 x #O\# O,使得 ax=0ax = 0。 (b) 对于所有 a∈aa \in a,存在 M 的元素 x ≠O\neq O,使得 ax=0ax = 0; (c) 存在p∈Ass⁡(M)p \in \operatorname{Ass}(M)使得a⊂pa \subset p。

显然(a)意味着(b)。根据no. 1,推论2到命题2,条件(b)意味着理想a包含在与M相关的素理想的并中,因此包含在其中一个中,因为Ass(M)是有限的(章11,§ 1, no. 1, 命题2);因此(b)意味着(c)。最后,如果存在p∈Ass⁡(M)p \in \operatorname{Ass}(M)使得a⊂pa \subset p,则p是M(no. 1,定义1)的元素x≠0x \neq 0和ax=0ax = 0的湮没子;因此(c)意味着(a)。

命题 9 04JR

设A为诺特环,A和M有限生成A-模的理想。为了存在整数n>0n > 0使得anM=0a^n M = 0,a包含在与M相关的素理想的交中是必要且充分的。

引用了 3 · 被以下引用 2

引用了 II § 4. 环的光谱和模的支持, 命题 7, 推出 1

被以下引用 推论, V § 3. 有限生成代数超过域

这个交也是Supp(M)的最小元素(no. 3,推论1到命题7),并且说a包含在这个交中相当于说,即记号中的V(a)⊃Supp⁡(M)V(a) \supset \operatorname{Supp}(M) 章II, § 4;然后从章 11、§ 4, no. 4、推论2到命题 17得出结论。

定义 2 04JS

给定一个AA模MM,自同态uu为MM,如果对于所有x∈Mx \in M,存在整数n(x)>0n(x) > 0使得un(x)(x)=0u^{n(x)}(x) = 0,则称为几乎幂零。

如果 MM 是有限生成的,则几乎所有幂零自同态都是幂零的。

推论 04JT

设AA为诺特环。 MM 一个 AA 模块和 AA 的 aa 元素。为了使MM的同态aM:x↦axa_M : x \mapsto ax几乎为零,aa属于对于Ass⁡(M)\operatorname{Ass}(M)的每个理想是充分必要的。

引用了 1

引用了 命题 9

叙述的条件等价于说,对于所有x∈Mx \in M,存在n(x)>0n(x) > 0使得(Aa)n(x)(Ax)=0(Aa)^{n(x)}(Ax) = 0;通过命题 9,这也意味着aa属于与子模AxAx相关的MM的所有素理想;然后从以下事实得出推论:Ass⁡(M)\operatorname{Ass}(M) 是Ass⁡(Ax)\operatorname{Ass}(Ax) 的并,其中xx 穿过MM(no. 1,公式 (1))。

命题 10 04JU

令AA为诺特环,EE为有限生成的AA模块,FF为AA模块。然后

Ass⁡(Hom⁡A(E,F))=Ass⁡(F)∩Supp⁡(E). \operatorname{Ass}(\operatorname{Hom}_A(E, F)) = \operatorname{Ass}(F) \cap \operatorname{Supp}(E).
引用了 3 · 被以下引用 1

引用了 命题 3, 定理 2, 命题 20, II § 4

被以下引用 习题 2, § 4

通过假设,EE同构于形式An/RA^n/R的AA模,因此Hom⁡A(E,F)\operatorname{Hom}_A(E, F)同构于Hom⁡A(An,F)\operatorname{Hom}_A(A^n, F)的子模,后者同构于FnF^n;现在,Ass⁡(Fn)=Ass⁡(F)\operatorname{Ass}(F^n) = \operatorname{Ass}(F)(no. 1,推论1到命题3);因此Ass⁡(Hom⁡A(E,F))⊂Ass⁡(F)\operatorname{Ass}(\operatorname{Hom}_A(E, F)) \subset \operatorname{Ass}(F)。另一方面,

Supp⁡(Hom⁡A(E,F))⊂Supp⁡(E): \operatorname{Supp}(\operatorname{Hom}_A(E, F)) \subset \operatorname{Supp}(E):

对于AA的每个素理想pp,Hom⁡Ap(Ep,Fp)\operatorname{Hom}_{A_p}(E_p, F_p)同构于(Hom⁡A(E,F))p(\operatorname{Hom}_A(E, F))_p(章11,§ 2, no. 7,命题19),从而我们的断言立即;那么我们从定理 2 结论得到

Ass⁡(Hom⁡A(E,F))⊂Supp⁡(E). \operatorname{Ass}(\operatorname{Hom}_A(E, F)) \subset \operatorname{Supp}(E).

相反,令pp为AA属于到Ass⁡(F)∩Supp⁡(E)\operatorname{Ass}(F) \cap \operatorname{Supp}(E)的素理想。由定义,FF包含子模同构于A/pA/p。另一方面,由于EE是有限生成的,而E,≠0E, \neq 0,我们知道从EE到A/pA/p存在同态w≠0w \neq 0(章II, § 4, no. 4,命题20)。因为从A/pA/p到FF、j∘w∈Hom⁡(E,F)j \circ w \in \operatorname{Hom}(E, F)和j∘w≠0j \circ w \neq 0存在单同态jj。另一方面,a∈Aa \in A的关系aw=0aw = 0相当于a∈pa \in p,A/pA/p的每元素≠0\neq 0中的湮没子为pp;那么当然p∈Ass⁡(Hom⁡A(E,F))p \in \operatorname{Ass}(\operatorname{Hom}_A(E, F))。

习题

参见习题为 § 1。

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