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1. 与模相关的素理想
1. 定义相关素理想
\* 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 M M M contains a submodule isomorphic to A / p A/p A / p (namely A x Ax A x , for all x ∈ M x \in M x ∈ M whose annihilator is p p p ).
如果A A A -模块M M M 是子模族( M i ) i ∈ I (M_i)_{i \in I} ( M i ) i ∈ I 的并,那么显然
Ass ( M ) = ⋃ i ∈ I Ass ( M i ) .
\operatorname{Ass}(M) = \bigcup_{i \in I} \operatorname{Ass}(M_i).
Ass ( M ) = i ∈ I ⋃ Ass ( M i ) .
对于环A A A 的每个素理想p p p 和A / p A/p A / p 、Ass ( M ) = { p } \operatorname{Ass}(M) = \{p\} Ass ( M ) = { p } 的每个子模M ≠ 0 M \neq 0 M = 0 。
被以下引用 2 被以下引用 命题 3 , 命题 1, IV § 3
由于环A / p A/p A / p 为整环,所以A / p A/p A / p 的元素≠ 0 \neq 0 = 0 的湮没子为p p p 。
令 M M M 为模超过环 A A A 。 A A A 的理想Ann ( x ) \operatorname{Ann}(x) Ann ( x ) 的每个极大元素,集合,其中x x x 贯穿元素的集合,M M M 的≠ 0 \neq 0 = 0 ,属于到Ass ( M ) \operatorname{Ass}(M) 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) a = Ann ( x ) (x ∈ M , x ≠ 0 x \in M, x \neq 0 x ∈ M , x = 0 ) 为极大元素;只要证明 a a a 是素数就足够了。如x ≠ 0 x \neq 0 x = 0 、a ≠ A a \neq A a = A 。令b , c b, c b , c 为A A A 的元素,使得b c ∈ a bc \in a b c ∈ a 和c ∉ a c \notin a c ∈ / a 。然后是c x ≠ 0 cx \neq 0 c x = 0 、b ∈ Ann ( c x ) b \in \operatorname{Ann}(cx) b ∈ Ann ( c x ) 和a ⊂ Ann ( c x ) a \subset \operatorname{Ann}(cx) a ⊂ Ann ( c x ) 。由于a a a 最大,Ann ( c x ) = a \operatorname{Ann}(cx) = a Ann ( c x ) = a ,从而b ∈ a b \in a b ∈ a ,所以a a a 是质数。
设M M M 为模超过诺特环A A A 。那么条件M ≠ { 0 } M \neq \{0\} M = { 0 } 相当于Ass ( M ) ≠ ∅ \operatorname{Ass}(M) \neq \varnothing Ass ( M ) = ∅ 。
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\} M = { 0 } ,显然Ass ( M ) \operatorname{Ass}(M) Ass ( M ) 是空的(A A A 上没有任何假设)。如果形式Ann ( x ) \operatorname{Ann}(x) Ann ( x ) 的理想M ≠ { 0 } M \neq \{0\} M = { 0 } 、集合非空且由理想# A \# A # A 组成,其中x ∈ M x \in M x ∈ M 和x ≠ 0 x \neq 0 x = 0 ;因为A A A 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。
令A A A 为诺特环,M M M 为A A A 模,a a a 元素为A A A 。为了使M M M 上的位似与比率a a a 是单射的,a a a 属于没有与M M M 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a a a 属于到素理想p ∈ Ass ( M ) p \in \operatorname{Ass}(M) p ∈ Ass ( M ) ,则p = Ann ( x ) p = \operatorname{Ann}(x) p = Ann ( x ) ,其中x ∈ M , x ≠ 0 x \in M, x \neq 0 x ∈ M , x = 0 ; 从而 a x = 0 ax = 0 a x = 0 和位似与比率 a a a 不是单射。相反,如果a x = 0 ax = 0 a x = 0 对于某些x ∈ M x \in M x ∈ M 使得x # 0 x \# 0 x #0 ,则A x # { 0 } Ax \# \{0\} A x # { 0 } ,从而Ass ( x ) ≠ ∅ \operatorname{Ass}(x) \neq \varnothing Ass ( x ) = ∅ (推论1)。设 p ∈ Ass ( A x ) p \in \operatorname{Ass}(Ax) p ∈ Ass ( A x ) ;那么显然p ∈ Ass ( M ) p \in \operatorname{Ass}(M) p ∈ Ass ( M ) 和p = Ann ( b x ) p = \operatorname{Ann}(bx) p = Ann ( b x ) ,其中b ∈ A b \in A b ∈ A ; 从而a ∈ p a \in p a ∈ p ,从a b x = 0 abx = 0 ab x = 0 开始。
令A A A 为环,M M M 为A A A 模,N N N 为N N N 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).
Ass ( N ) ⊂ Ass ( M ) ⊂ Ass ( N ) ∪ Ass ( M / N ) . 包含Ass ( N ) ⊂ Ass ( M ) \operatorname{Ass}(N) \subset \operatorname{Ass}(M) Ass ( N ) ⊂ Ass ( M ) 是明显的。设p ∈ Ass ( M ) p \in \operatorname{Ass}(M) p ∈ Ass ( M ) 、E E E 为M M M 的子模,与A / p A/p A / p 和F = E ∩ N F = E \cap N F = E ∩ N 同构的。如果F = { 0 } F = \{0\} F = { 0 } 、E E E 同构于M / N M/N M / N 、从而p ∈ Ass ( M / N ) p \in \operatorname{Ass}(M/N) p ∈ Ass ( M / N ) 的 子模。如果
F ≠ { 0 } F \neq \{0\} F = { 0 } ,则
F F F 的每一个元素
≠ 0 \neq 0 = 0 的湮没子是
p p p (命题1),因此
p ∈ Ass ( F ) ⊂ Ass ( N ) p \in \operatorname{Ass}(F) \subset \operatorname{Ass}(N) p ∈ Ass ( F ) ⊂ 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
如果A-模M M M 是子模家庭( M i ) i ∈ I (M_i)_{i \in I} ( M i ) i ∈ I 的直和,则*Ass ( M ) = ⋃ i ∈ I Ass ( M i ) \operatorname{Ass}(M) = \bigcup_{i \in I} \operatorname{Ass}(M_i) Ass ( M ) = ⋃ i ∈ I 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I I I 有限的情况,然后简化为Card ( I ) \operatorname{Card}(I) Card ( I ) 上Card ( I ) = 2 \operatorname{Card}(I) = 2 Card ( I ) = 2 乘归纳的情况。然后令I = { i , j } I = \{i, j\} I = { i , j } ,其中i ≠ j i \neq j i = j ;因为M / M i M/M_i M / M i 同构于M j M_j M j 、Ass ( M ) ⊂ Ass ( M i ) ∪ Ass ( M j ) \operatorname{Ass}(M) \subset \operatorname{Ass}(M_i) \cup \operatorname{Ass}(M_j) Ass ( M ) ⊂ Ass ( M i ) ∪ Ass ( M j ) (命题 3);而且,Ass ( M i ) \operatorname{Ass}(M_i) Ass ( M i ) 和Ass ( M j ) \operatorname{Ass}(M_j) Ass ( M j ) 包含在Ass ( M ) \operatorname{Ass}(M) Ass ( M ) (命题3)、从而结果中。
令M M M 为A-模,且( Q i ) i ∈ I (Q_i)_{i \in I} ( Q i ) i ∈ I 为M M M 的子模的有限族。如果*⋂ i ∈ I Q i = { 0 } \bigcap_{i \in I} Q_i = \{0\} ⋂ i ∈ I Q i = { 0 } ,*那么*
Ass ( M ) ⊂ ⋃ i ∈ I Ass ( M / Q i ) .
\operatorname{Ass}(M) \subset \bigcup_{i \in I} \operatorname{Ass}(M/Q_i).
Ass ( M ) ⊂ i ∈ I ⋃ Ass ( M / Q i ) . 典范映射
M → ⨁ i ∈ I ( M / Q i ) M \to \bigoplus_{i \in I} (M/Q_i) M → ⨁ i ∈ 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
令 M M M 为 A-模,且 Ass ( M ) \operatorname{Ass}(M) Ass ( M ) 为 Φ \Phi Φ 子集。那么存在M M M 的子模N N N 使得*Ass ( N ) = Ass ( M ) − Φ \operatorname{Ass}(N) = \operatorname{Ass}(M) - \Phi Ass ( N ) = Ass ( M ) − Φ *和*Ass ( M / N ) = Φ \operatorname{Ass}(M/N) = \Phi Ass ( M / N ) = Φ 。
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} E 为子模 P P P M M M 的集合,使得 Ass ( P ) ⊂ Ass ( M ) − Φ \operatorname{Ass}(P) \subset \operatorname{Ass}(M) - \Phi Ass ( P ) ⊂ Ass ( M ) − Φ 。 公式 (1) 表明集合 E \mathscr{E} E 按包含排序,是*归纳*;此外,{ 0 } ∈ E \{0\} \in \mathscr{E} { 0 } ∈ E ,因此E ≠ ∅ \mathscr{E} \neq \varnothing E = ∅ 。设N N N 为E \mathscr{E} E 的极大元素。然后Ass ( N ) ⊂ Ass ( M ) − Φ \operatorname{Ass}(N) \subset \operatorname{Ass}(M) - \Phi Ass ( N ) ⊂ Ass ( M ) − Φ 。我们将看到Ass ( M / N ) ⊂ Φ \operatorname{Ass}(M/N) \subset \Phi Ass ( M / N ) ⊂ Φ ,到命题 3,将完成证明。让p ∈ Ass ( M / N ) p \in \operatorname{Ass}(M/N) p ∈ Ass ( M / N ) ;那么 M / N M/N M / N 包含子模 F / N F/N F / N 同构于 A / p A/p A / p 。 命题 1 和 3,Ass ( F ) ⊂ Ass ( N ) ∪ { p } \operatorname{Ass}(F) \subset \operatorname{Ass}(N) \cup \{p\} Ass ( F ) ⊂ Ass ( N ) ∪ { p } 。由于N N N 在E \mathscr{E} E 、F ∉ E F \notin \mathscr{E} F ∈ / E 中最大,因此p ∈ Φ p \in \Phi p ∈ Φ 最大。
2. 相关素理想的本地化
设A A A 为环,S S S 不满足S S S 和M M M 的A A A 素理想的A A A ,Φ \Phi Φ 集合的乘法子集 A-模。然后*: (i) 映射 p ↦ S − 1 p p \mapsto S^{-1}p p ↦ S − 1 p 是 Ass A ( M ) ∩ Φ \operatorname{Ass}_A(M) \cap \Phi Ass A ( M ) ∩ Φ 的双射 到 Ass S − 1 A ( S − 1 M ) \operatorname{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M) Ass S − 1 A ( S − 1 M ) 的子集。 (ii) 如果 p ∈ Φ p \in \Phi p ∈ Φ 是有限生成的理想且 S − 1 p ∈ Ass S − 1 A ( S − 1 M ) S^{-1}p \in \operatorname{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M) S − 1 p ∈ Ass S − 1 A ( S − 1 M ) ,*则* p ∈ Ass A ( M ) p \in \operatorname{Ass}_A(M) p ∈ 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 − 1 p p \mapsto S^{-1}p p ↦ S − 1 p 是Φ \Phi Φ 的双射到S − 1 A S^{-1}A S − 1 A 素理想的集合。如果p ∈ Ass A ( M ) ∩ Φ p \in \operatorname{Ass}_A(M) \cap \Phi p ∈ Ass A ( M ) ∩ Φ ,p p p 是M M M 的单生子模N N N 的湮没子;那么S − 1 p S^{-1}p S − 1 p 是S − 1 M S^{-1}M S − 1 M 的单生子模S − 1 N S^{-1}N S − 1 N 的湮没子(章II, § 2, no. 4,公式(9)),因此S − 1 p ∈ A s s S − 1 A ( S − 1 M ) S^{-1}\mathfrak{p} \in \mathrm{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M) S − 1 p ∈ Ass S − 1 A ( S − 1 M ) 。相反,假设p ∈ Φ \mathfrak{p} \in \Phi p ∈ Φ 是有限生成的,并且S − 1 p S^{-1}\mathfrak{p} S − 1 p 与S − 1 M S^{-1}M S − 1 M 相关联;则存在x ∈ M x \in M x ∈ M 和t ∈ S t \in S t ∈ S ,使得S − 1 p S^{-1}\mathfrak{p} S − 1 p 是x / t x/t x / t 的湮没子。设( a i ) 1 ≤ i ≤ n (a_i)_{1 \leq i \leq n} ( a i ) 1 ≤ i ≤ n 为p \mathfrak{p} p 生成元系统;那么( a i / 1 ) ( x / t ) = 0 (a_i/1)(x/t) = 0 ( a i /1 ) ( x / t ) = 0 ,因此存在s i ∈ S s_i \in S s i ∈ S 使得s i a i x = 0 ( 1 ≤ i ≤ n ) s_i a_i x = 0 \ (1 \leq i \leq n) s i a i x = 0 ( 1 ≤ i ≤ n ) 。让我们写s = s 1 s 2 … s n s = s_1 s_2 \ldots s_n s = s 1 s 2 … s n ;对于所有 a ∈ p a \in \mathfrak{p} a ∈ p 、s a x = 0 s a x = 0 s a x = 0 、从而 p ⊂ A n n ( s x ) p \subset \mathrm{Ann}(s x) p ⊂ Ann ( s x ) ;另一方面,如果b ∈ A b \in A b ∈ A 满足b s x = 0 b s x = 0 b s x = 0 ,则b / 1 ∈ S − 1 p b/1 \in S^{-1}\mathfrak{p} b /1 ∈ S − 1 p 乘以定义,从而b ∈ p b \in \mathfrak{p} b ∈ p 。然后是p = A n n ( s x ) \mathfrak{p} = \mathrm{Ann}(s x) p = Ann ( s x ) 和p ∈ A s s A ( M ) \mathfrak{p} \in \mathrm{Ass}_A(M) p ∈ Ass A ( M ) 。
如果环 A 是诺特,则映射 p ↦ S − 1 p \mathfrak{p} \mapsto S^{-1}\mathfrak{p} p ↦ S − 1 p 是A s s A ( M ) ∩ Φ \mathrm{Ass}_A(M) \cap \Phi Ass A ( M ) ∩ Φ 的双射到A s s S − 1 A ( S − 1 M ) \mathrm{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M) 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,A s s A ( M ) ∩ Φ \mathrm{Ass}_A(M) \cap \Phi Ass A ( M ) ∩ Φ 到 A s s S − 1 A ( S − 1 M ) \mathrm{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}M) Ass S − 1 A ( S − 1 M ) 的映射 p ↦ S − 1 p p \mapsto S^{-1}p p ↦ S − 1 p 不一定是满射(习题 1)。
设A为诺特环,M A-模,S为A的子集和A s s A ( M ) \mathrm{Ass}_A(M) Ass A ( M ) 的元素的Y集合,不满足S。则典范映射的核N M → S − 1 M M \to S^{-1}M M → 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
A s s ( N ) = A s s ( M ) − Ψ , A s s ( M / N ) = Ψ .
\mathrm{Ass}(N) = \mathrm{Ass}(M) - \Psi, \quad \mathrm{Ass}(M/N) = \Psi.
Ass ( N ) = Ass ( M ) − Ψ , Ass ( M / N ) = Ψ.
到no. 1的命题4,M中存在满足关系A s s ( N ′ ) = A s s ( M ) − Y \mathrm{Ass}(N') = \mathrm{Ass}(M) - Y Ass ( N ′ ) = Ass ( M ) − Y 和A s s ( M / N ′ ) = Ψ \mathrm{Ass}(M/N') = \Psi Ass ( M / N ′ ) = Ψ 的子模N ′ N' N ′ 。我们需要证明N = N ′ N = N' N = N ′ 。考虑交换律图表
M → p M / N ′ ∣ u ∣ ∣ v ∣ S − 1 M → S − 1 p S − 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}
M ∣ u ∣ S − 1 M p S − 1 p M / N ′ ∣ v ∣ S − 1 ( M / N ′ )
其中p , u , v p, u, v p , u , v 是典范同态。我们将证明S − 1 p S^{-1}p S − 1 p 和v v v 是单射的,这将证明u u u 和p p p 具有相同的核,因此N = N ′ N = N' N = N ′ 。
作为A s s ( N ′ ) ∩ Ψ = ∅ \mathrm{Ass}(N') \cap \Psi = \varnothing Ass ( N ′ ) ∩ Ψ = ∅ ,A s s ( N ′ ) \mathrm{Ass}(N') Ass ( N ′ ) 的每一个元素都满足S。然后A s s S − 1 A ( S − 1 N ′ ) = ∅ \mathrm{Ass}_{S^{-1}A}(S^{-1}N') = \varnothing Ass S − 1 A ( S − 1 N ′ ) = ∅ (推论到命题5),从而S − 1 N ′ = { 0 } S^{-1}N' = \{0\} S − 1 N ′ = { 0 } (no. 1,推论1到命题2),这证明了S − 1 p S^{-1}p S − 1 p 是单射 (章 II, §2, no. 4, 定理 1)。另一方面,如果x x x 属于到v v v 的核K,则A n n ( x ) ∩ S ≠ ∅ \mathrm{Ann}(x) \cap S \neq \varnothing Ann ( x ) ∩ S = ∅ (章II, §2, no. 2,命题4);因此从 A s s ( K ) ⊂ A s s ( M / N ′ ) = Ψ \mathrm{Ass}(K) \subset \mathrm{Ass}(M/N') = \Psi Ass ( K ) ⊂ Ass ( M / N ′ ) = Ψ 开始A s s ( K ) = ∅ \mathrm{Ass}(K) = \varnothing Ass ( K ) = ∅ ;我们推导出K = { 0 } K = \{0\} K = { 0 } (no. 1,推论1到命题2)和v v v 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} p 的集合,使得 M , ≠ 0 M, \neq 0 M , = 0 称为 M 的支持,并用 Supp ( M ) \operatorname{Supp}(M) Supp ( M ) 表示(章 II, § 4, no. 4,定义 5)。
(i) 包含元素∈ Ass ( M ) \in \operatorname{Ass}(M) ∈ Ass ( M ) 属于到Supp ( M ) \operatorname{Supp}(M) Supp ( M ) 的每个素理想p \mathfrak{p} p 。
(ii) 相反,如果 A 为诺特,则每个理想p ∈ Supp ( M ) \mathfrak{p} \in \operatorname{Supp}(M) p ∈ Supp ( M ) 包含元素 ∈ Ass ( M ) \in \operatorname{Ass}(M) ∈ Ass ( M ) 。
如果 Ass ( M ) \operatorname{Ass}(M) Ass ( M ) 的 p \mathfrak{p} p 包含元素 q q q ,则q ∩ ( A − p ) = ∅ q \cap (A - \mathfrak{p}) = \varnothing q ∩ ( A − p ) = ∅ ,因此,如果我们写 S = A − p S = A - \mathfrak{p} S = A − p ,S − 1 p S^{-1}\mathfrak{p} S − 1 p 是与S − 1 M = M S^{-1}M = M S − 1 M = M 相关的素理想,(no. 2, 命题 5) 和 更不必说 M , # 0 M, \# 0 M , #0 ,因此p ∈ Supp ( M ) \mathfrak{p} \in \operatorname{Supp}(M) p ∈ 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M p ≠ 0 M_{\mathfrak{p}} \neq 0 M p = 0 ,则Ass A p ( M p ) ≠ 0 \operatorname{Ass}_{A_{\mathfrak{p}}}(M_{\mathfrak{p}}) \neq 0 Ass A p ( M p ) = 0 (no. 1,推论1到命题2),因此存在q ∈ Ass A ( M ) q \in \operatorname{Ass}_A(M) q ∈ Ass A ( M ) 使得q ∩ ( A − p ) = ∅ q \cap (A - \mathfrak{p}) = \varnothing q ∩ ( A − p ) = ∅ (no. 2,推论命题5)。
如果 M 是模超过诺特环,则 Ass ( M ) ⊂ Supp ( M ) \operatorname{Ass}(M) \subset \operatorname{Supp}(M) Ass ( M ) ⊂ 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
我们知道 A 的零根是 Spec ( A ) = Supp ( A ) \operatorname{Spec}(A) = \operatorname{Supp}(A) Spec ( A ) = 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
设 A 为诺特环,M 有限生成A-模。 M 存在合成列 ( M i ) 0 ≤ i ≤ n (M_i)_{0 \leq i \leq n} ( M i ) 0 ≤ i ≤ n ,使得对于0 ≤ i ≤ n − 1 0 \leq i \leq n - 1 0 ≤ i ≤ n − 1 ,M i / M i + 1 M_i / M_{i+1} M i / M i + 1 同构于A / p i A / \mathfrak{p}_i A / p i ,其中p i \mathfrak{p}_i 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} 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} G 非空(对于{ 0 } \{0\} { 0 } 属于到G \mathscr{G} G )且M为诺特,G \mathscr{G} G 有极大元素N。如果M ≠ N M \neq N M = N ,则M / N ≠ 0 M/N \neq 0 M / N = 0 ,因此Ass ( M / N ) ≠ ∅ \operatorname{Ass}(M/N) \neq \varnothing Ass ( M / N ) = ∅ (no. 1,推论1至命题2); M / N M/N M / N 因此包含子模N ′ / N N'/N N ′ / N 同构于形式A / p A/\mathfrak{p} A / p 的A-模,其中p \mathfrak{p} p 是素数;然后乘定义N ′ ∈ G N' \in \mathscr{G} N ′ ∈ G ,其中与……矛盾是N的最大特征标。那么必然是N = M N = M N = M 。
令 M 为诺特环 A 和 M 的 ( M i ) 0 ≤ i ≤ n (M_i)_{0 \leq i \leq n} ( M i ) 0 ≤ i ≤ n 合成列上的有限生成模,使得对于 0 ≤ i ≤ n − 1 0 \leq i \leq n - 1 0 ≤ i ≤ n − 1 ,M i / M i + 1 M_i / M_{i+1} M i / M i + 1 同构于 A / p i A / \mathfrak{p}_i A / p i ,其中 p i \mathfrak{p}_i 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 ) ⊂ { p 0 , … , p n − 1 } ⊂ Supp ( M ) ;
\operatorname{Ass}(M) \subset \{\mathfrak{p}_0, \ldots, \mathfrak{p}_{n-1}\} \subset \operatorname{Supp}(M);
Ass ( M ) ⊂ { p 0 , … , p n − 1 } ⊂ 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) ⊂ { p 0 , … , p n − 1 } \subset \{p_0, \ldots, p_{n-1}\} ⊂ { p 0 , … , p n − 1 } 紧随no. 1 的命题 1 和 3。对于0 ≤ i ≤ n − 1 0 \leq i \leq n - 1 0 ≤ i ≤ n − 1 ,
p i ∈ Supp ( A / p i ) = Supp ( M i / M i + 1 )
p_i \in \operatorname{Supp}(A/p_i) = \operatorname{Supp}(M_i/M_{i+1})
p i ∈ Supp ( A / p i ) = Supp ( M i / M i + 1 )
(章 II, § 4, no. 4, 例), 从而 p i ∈ Supp ( M i ) ⊂ Supp ( M ) p_i \in \operatorname{Supp}(M_i) \subset \operatorname{Supp}(M) p i ∈ Supp ( M i ) ⊂ Supp ( M ) (章 II, § 4, no. 4, 命题 16),显示包含
{ p 0 , … , p n − 1 } ⊂ Supp ( M ) .
\{p_0, \ldots, p_{n-1}\} \subset \operatorname{Supp}(M).
{ p 0 , … , p n − 1 } ⊂ 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{ p 0 , … , p n − 1 } \{p_0, \ldots, p_{n-1}\} { p 0 , … , 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。
在定理2的条件下,集合{ p 0 , … , p n − 1 } \{p_0, \ldots, p_{n-1}\} { p 0 , … , 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。
(a) M 存在元素 x # O \# O # O ,使得 a x = 0 ax = 0 a x = 0 。 (b) 对于所有 a ∈ a a \in a a ∈ a ,存在 M 的元素 x ≠ O \neq O = O ,使得 a x = 0 ax = 0 a x = 0 ; (c) 存在p ∈ Ass ( M ) p \in \operatorname{Ass}(M) p ∈ Ass ( M ) 使得a ⊂ p a \subset p a ⊂ 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) p ∈ Ass ( M ) 使得a ⊂ p a \subset p a ⊂ p ,则p是M(no. 1,定义1)的元素x ≠ 0 x \neq 0 x = 0 和a x = 0 ax = 0 a x = 0 的湮没子;因此(c)意味着(a)。
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) V ( a ) ⊃ Supp ( M ) 章II, § 4;然后从章 11、§ 4, no. 4、推论2到命题 17得出结论。
给定一个A A A 模M M M ,自同态u u u 为M M M ,如果对于所有x ∈ M x \in M x ∈ M ,存在整数n ( x ) > 0 n(x) > 0 n ( x ) > 0 使得u n ( x ) ( x ) = 0 u^{n(x)}(x) = 0 u n ( x ) ( x ) = 0 ,则称为几乎幂零。
如果 M M M 是有限生成的,则几乎所有幂零自同态都是幂零的。
设A A A 为诺特环。 M M M 一个 A A A 模块和 A A A 的 a a a 元素。为了使M M M 的同态a M : x ↦ a x a_M : x \mapsto ax a M : x ↦ a x 几乎为零,a a a 属于对于Ass ( M ) \operatorname{Ass}(M) 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 ∈ M x \in M x ∈ M ,存在n ( x ) > 0 n(x) > 0 n ( x ) > 0 使得( A a ) n ( x ) ( A x ) = 0 (Aa)^{n(x)}(Ax) = 0 ( A a ) n ( x ) ( A x ) = 0 ;通过命题 9,这也意味着a a a 属于与子模A x Ax A x 相关的M M M 的所有素理想;然后从以下事实得出推论:Ass ( M ) \operatorname{Ass}(M) Ass ( M ) 是Ass ( A x ) \operatorname{Ass}(Ax) Ass ( A x ) 的并,其中x x x 穿过M M M (no. 1,公式 (1))。
令A A A 为诺特环,E E E 为有限生成的A A A 模块,F F F 为A A A 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).
Ass ( Hom A ( E , F )) = Ass ( F ) ∩ 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,E E E 同构于形式A n / R A^n/R A n / R 的A A A 模,因此Hom A ( E , F ) \operatorname{Hom}_A(E, F) Hom A ( E , F ) 同构于Hom A ( A n , F ) \operatorname{Hom}_A(A^n, F) Hom A ( A n , F ) 的子模,后者同构于F n F^n F n ;现在,Ass ( F n ) = Ass ( F ) \operatorname{Ass}(F^n) = \operatorname{Ass}(F) Ass ( F n ) = 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) Ass ( Hom A ( E , F )) ⊂ Ass ( F ) 。另一方面,
Supp ( Hom A ( E , F ) ) ⊂ Supp ( E ) :
\operatorname{Supp}(\operatorname{Hom}_A(E, F)) \subset \operatorname{Supp}(E):
Supp ( Hom A ( E , F )) ⊂ Supp ( E ) :
对于A A A 的每个素理想p p p ,Hom A p ( E p , F p ) \operatorname{Hom}_{A_p}(E_p, F_p) Hom A p ( E p , F p ) 同构于( Hom A ( E , F ) ) p (\operatorname{Hom}_A(E, F))_p ( 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).
Ass ( Hom A ( E , F )) ⊂ Supp ( E ) .
相反,令p p p 为A A A 属于到Ass ( F ) ∩ Supp ( E ) \operatorname{Ass}(F) \cap \operatorname{Supp}(E) Ass ( F ) ∩ Supp ( E ) 的素理想。由定义,F F F 包含子模同构于A / p A/p A / p 。另一方面,由于E E E 是有限生成的,而E , ≠ 0 E, \neq 0 E , = 0 ,我们知道从E E E 到A / p A/p A / p 存在同态w ≠ 0 w \neq 0 w = 0 (章II, § 4, no. 4,命题20)。因为从A / p A/p A / p 到F F F 、j ∘ w ∈ Hom ( E , F ) j \circ w \in \operatorname{Hom}(E, F) j ∘ w ∈ Hom ( E , F ) 和j ∘ w ≠ 0 j \circ w \neq 0 j ∘ w = 0 存在单同态j j j 。另一方面,a ∈ A a \in A a ∈ A 的关系a w = 0 aw = 0 a w = 0 相当于a ∈ p a \in p a ∈ p ,A / p A/p A / p 的每元素≠ 0 \neq 0 = 0 中的湮没子为p p p ;那么当然p ∈ Ass ( Hom A ( E , F ) ) p \in \operatorname{Ass}(\operatorname{Hom}_A(E, F)) p ∈ Ass ( Hom A ( E , F )) 。
习题
参见习题为 § 1 。