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3. 初等分解已评分模
1. 与分级模相关的素理想
我们知道A可以给出与其群结构兼容的总共阶结构(代数,章II, § 11, no. 4,引理2)。令p为与M、湮没子相关的元素x∈M的素理想,令(xi)i∈Δ为x的齐次分量族;设i(1)<i(2)<⋯<i(r)为i的值,其中xi=0。考虑元素 a∈p 并令 (ai)i∈Δ 为其同构成分族;我们将证明a,∈p对于所有i∈A,这将表明p是一个分级理想。
我们通过归纳对指标i的数进行论证,使得a,=0。如果这个数是0,我们的断言是显而易见的;如果不是,则令m为指标i的最大的,其中a,=0;如果我们证明a,∈p,将归纳假设应用到a−a,就会得出结论。现在,ax=0;对于所有j∈A,利用ax的次数m+j的齐次分量为0,我们得到
i∈Δ∑am−ixj+i=0; 我们结论认为
amxj是指标
i>j的
xi中的线性组合。特别是
amxi(r)=0、从而,通过在
n<r、
amr−n+1xi(n)=0上下降归纳。然后
amrx=0、从而
amr∈p,并且由于
p 是质数,
a,∈p。
现在我们证明 p 是 M 的齐次元素的湮没子。让我们把1≤n≤r写成bn=Ann(xi(n))。对于p的每个齐次元素b和所有n,次数i(n)+deg(b)的bx的齐次分量是bxi(n),因此bxi(n)=0和b∈6;因为p是由其同构元素、p⊂6生成的。另一方面,显然⋂n=1r6n⊂Ann(x)=p;由于p是素数,因此存在n使得bn⊂p(章11,§ 1, no. 1,命题1),从而bn=P=Ann(xi(n)),从而完成证明。
对于与分级A-模块M相关的每个(必然分级的)素理想p,存在指标k∈A,使得通过递减从分级A-模块A/p获得分级A-模块(A/p)(k) 次数 by k (代数, 章 II, § 11, no. 2) 与 M 的分级子模同构。
引用了 2 · 被以下引用 1
引用了 A II § 11. 。分级为模和环, 命题 1
被以下引用 命题 2
With the notation of the proof of Proposition 1, consider the homomorphism obtained, by taking quotients, from the homomorphism a↦axi(n) of A to M; the latter is a graded homomorphism of degree i(n) and hence it gives on taking quotients a graded bijective homomorphism of degree i(n) of A/p onto a graded submodule of M.
令A为无扭交换律群,A为型A的分级诺特环,M为型的分级有限生成A模A。存在M的分级子模的合成列(Mi)0≤i≤n由……组成,使得对于0≤i≤n−1,分级模Mi/Mi+1同构于移位分级模(A/pi)(ki),其中pi 是 A 和 ki∈A 的分级素理想。
引用了 2
引用了 定理 1, IV § 1, 推论
回溯§ 1, no. 4、定理 1 的论证就足够了,此时G是M的分级子模的集合,其中合成列具有叙述的性质;我们利用得出命题 1 的推论。
2. 初级子模相应的至分级素理想
令A为无扭交换律群,A为型A的分级诺特环,p为A和M的分级理想A-型A的模没有减少到0。假设对于 M 上比率 a 的 p 位似的每个齐次元素 a 几乎是幂零的,并且对于比率 A−p 位似的每个齐次元素 b M 上的b 是单射的。那么p是primary,M的子模{0}是p-primary。
引用了 3 · 被以下引用 1
引用了 推论 1, IV § 1, 命题 1, IV § 2, 命题 1
被以下引用 命题 4
只要证明 Ass(M)={p} (§ 2, no. 1, 命题 1) 就足够了。设q为与M相关的素理想;它是一个分级理想,它是湮没子的齐次元素 x=0 的 M(no. 1,命题 1)。对于q、ax=0的每个齐次元素a,因此M上比率a的位似不是单射的,从而a∈p。相反,令 b 为 p 的齐次元素;存在整数n>0使得bnx=0,从而bn∈Ann(x)=q,并且由于q是质数,因此b∈q。由于p和q是由它们各自的齐次元素、p=q生成的,这就证明了Ass(M)⊂{p}。如M={0},Ass(M)#∅(§ 1, no. 1,推论1至命题2),从而Ass(M)={p}。
令A为无扭交换律群,A为型A的分级诺特环,以及M为型的分级A模A。令p为A和N的素理想,M的子模相对于M是p主理想。
(i) p (代数, 章 11, § 11, no. 3) 中包含的A的最大的分级理想p′是素数。
(ii) N 的最大的分级子模 N′ 相对于M 是p′-主要。
引用了 1 · 被以下引用 1
引用了 命题 3
被以下引用 命题 5
我们知道(*loc.cit.*)p′(或N′)的齐次元素只是p(或N)的齐次元素。令 a 为 p 的齐次元素;如果x是M的齐次元素,则存在整数n>0使得anx∈N;由于 anx 是齐次的,anx∈N′;因为每个y∈M都是齐次元素的有限数的直和,我们结论存在整数q>0使得aqy∈N′,因此位似与比率a M/N′ 几乎是幂零的。
现在考虑 A−p′ 的齐次元素 b;那么 b∈/p 因为 b 是齐次的。令x 为M 的元素,使得bx∈N′ 且令(xi)i∈Δ 为x 的齐次分量族。由于 N′ 已分级,因此 i 为 bxi∈N′,因此为 bxi∈N,并且,作为 b∈/p,我们对 xi∈N 进行结论;由于 xi 是齐次的,xi∈N′、从而 x∈N′ 和位似以及 M/N′ 上的比率 b 是单射的。 命题 4 然后将命题 3 应用于p′ 和M/N′。
3. 初等分解已评分模
令A为无扭交换律群,A为型A的分级诺特环,M为型的分级A模M、N M 中的子模以及M 中的N N=⋂i∈IQi 初等分解。
引用了 4
引用了 命题 4, IV § 2, 命题 5, IV § 2, 命题 1, 命题 4
(i) 令Qi′为最大的,对Qi中包含的M进行分级子模。那么Qi′是主要的,N=⋂i∈IQi′。
(ii) 如果初等分解 N=⋂i∈IQi 减少,初等分解 N=⋂i∈IQi′ 也减少,并且对于所有 i∈I,素理想相应的到 Qi 和 Qi′ 相等。
(iii) 如果Qi对应到素理想pi,即Ass(M/N)的最小元素,则Qi是M的分级子模。
我们已经看到(no. 2, 命题 4),Qi′相对于M和N⊂Q′′⊂Qi是主要的,这证明了(i)。 no. 2的命题 4还表明,素理想pi′相应的至Qi′是素理想pi相应的至Qi中包含的最大的分级理想。如果分解 N=⋂i∈IQi 减少,pi∈Ass(M/N) 对于所有 i (§ 2, no. 3, 命题 4),因此 pi 是分级理想 (no. 1, 命题 1),因此 pi′=pi;然后Ass(M/N)=⋃i∈I{pi′}(§ 2, no. 3,命题4),证明分解N=⋂i∈IQi′减少了(§ 2, no. 3,命题4)。最后,如果pi是Ass(M/N)的最小元素,则pi′=pi自pi起被评分(no. 1,命题1),从而Qi′=Qi凭借§ 2, no. 3, 命题5.
习题
参见习题为 § 3。