Bourbaki

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2. 德德金域名

1. 定义 DEDEKIND 域名

设AA为整环。显然以下条件是等价的: (a) AA 的非零素数理想中没有两个在包含方面具有可比性; (b) AA 的非零素理想是最大的; (c) AA 的非零素理想高度为 1。

定义 1 050M

所有非零素理想都最大的 Krull 域称为 Dedekind 域。

引用了 5

引用了 推论 1, V § 2, 命题 12, VII § 1, 习题 12, § 1, 命题 11, II § 2, 命题 6, VII § 1

Dedekind 域的例 (1) 每个主理想整环都是一个戴德金域。 (2) 令K为Q\mathbf{Q}的有限扩张,A为K中Z\mathbf{Z}的积分闭包。环A是Krull域(§ 1, no. 8,命题12)。令 p\mathfrak{p} 为 A 的非零素理想。则 p∩Z\mathfrak{p} \cap \mathbf{Z} 为非零(章 V, § 2, no. 1,命题 1 的推论),因此是 Z\mathbf{Z} 的极大理想;因此p\mathfrak{p}是A的最大理想(*loc.cit.*,命题1)。因此,A 是 Dedekind 域。一般来说,A 不是主理想整环 (代数, 章 VII, § 1, 习题 12)。 (3) \* 令 V 为仿射代数簇,函数的 A 环正则于 V。假设 A 不是域(即 V 没有减少到点)。对于 A 是戴德金域,V 是一条没有奇异点的不可约曲线是充分必要的:因为说 A 是整环等于说,V 是不可约的;说 A 的每个非零素理想最大等于说,A 是一条曲线;最后,由于A是诺特,所以说它是一个Krull域,说是整闭的,即V是正规曲线,或者说它没有奇异的点。 \* (4) 如果0∉S0 \notin S,则戴德金域A的分数S−1AS^{-1}A的环是戴德金德域。因为S−1AS^{-1}A是一个克鲁尔域(§ 1, no. 4,命题6),S−1AS^{-1}A的每个非零素理想最大为章II, § 2, no. 5,命题11。

2. DEDEKIND 域的刻画

定理 1 050N

设 A 为整环,K 为分数的域。以下条件是等效的: (a) A 是 Dedekind 域; (b) A 是一个 Krull 域,并且对 K 的每一个对 A 为正的非不当估值相当于对 A 的基本估值; (c) A 是克鲁尔域,A 的每个分数理想 J≠(0)\mathfrak{J} \neq (0) 都是除数; (d) A 的每个分数理想 3≠(0)3 \neq (0) 都是可逆的; (e) A 是诺特积分闭域,并且 A 的每个非零素理想都极大; (f) A 是诺特,并且对于 A 的每个最大理想 m,AmA_m 要么是域,要么是离散估值环; (g) A 是诺特,并且对于 A 的每个最大理想 m,AmA_m 是主理想整环。

引用了 4 · 被以下引用 6

引用了 推论, VI § 1, VII § 1. 克鲁尔域, 推出 2, VII § 1, 推论 3

被以下引用 命题 1, 推论 2, 定义 1, VII § 3, 引理 2, VII § 4, 引理 4, VII § 4, 引理 5, VII § 4

我们首先展示(a)和(b)的等价。推论 2 到定理 3、§ 1, no. 6,立即表明 (a) 蕴涵 (b)。相反,(b) 意味着 (a),因为对于 AA 的每个素理想 pp,都存在KK 的估价环,它支配ApA_p(章 VI, § 1, no. 2,定理 2 的推论)。

证明的余数由证明执行,结果如下:

(a)⇒(c)⇒(d)⇒(e)⇒(f)⇒(g)⇒(a). (a) \Rightarrow (c) \Rightarrow (d) \Rightarrow (e) \Rightarrow (f) \Rightarrow (g) \Rightarrow (a).

如果 AA 是戴德金域且 bb 是非零分数理想,则对于每个最大理想 pp (§1§ 1, no. 4, 命题 7) 都有bAp=bApbA_p = bA_p,因此b=6b = 6 (章) II、§3§ 3、no. 3、推论 3 至定理 1);因此(a)意味着(c)。

现在我们证明 (c) 蕴涵 (d)。如果(c)成立,映射a↦div⁡aa \mapsto \operatorname{div} a是I(A)I(A)的双射到D(A)D(A)(cf.§1§ 1,no. 1);因为它是同态(§1§ 1,no. 2)并且D(A)D(A)是群,所以I(A)I(A)的每个元素都是可逆的。

我们证明 (d) 蕴涵 (e)。如果(d)成立,AA的每个积分理想≠(0)\neq (0)都是有限生成的(章11,§5§ 5,no. 6,定理4),因此AA是诺特;因为I(A)I(A)是群,D(A)D(A)是群,因此AA是完全整体封闭的(§1§ 1,no. 2,定理1)。最后,如果pp是AA的非零素理想,mm是AA包含pp的极大理想,则环AmA_{m}是主理想整环(章) II、§5§ 5、no. 6、定理 4);因为 pAmpA_m 是素数且非零,必然 pAm=mAmpA_m = mA_m (主理想整环是戴德金域) 从而 p=mp = m (章 11, §2§ 2, no. 5, 命题 11) 并且pp 是最大的。

现在我们证明 (e) 蕴涵 (f)。如果mm是AA的最大理想且(e)成立,则AmA_{m}是全闭域诺特,其最大理想mAmmA_m是(0),或者是AmA_{m}的唯一非零素理想;因此AmA_{m}是域或§1§ 1、no. 7的命题 11的离散估值环。

(f) 暗示 (g) 的事实是显而易见的。

最后我们证明(g)蕴涵(a)。由于AA是AmA_{m}的交,其中mm贯穿最大理想的集合(章II、§3§ 3、no. 3,推论4到定理1),(g)意味着AA 是积分闭的,诺特因此AA 是克鲁尔域(§1§ 1,no. 3,定理 2 的推论)。另一方面,可以证明 AA 的每个非零素理想都是最大的,如证明中的 (d) ⇒\Rightarrow (e)。

命题 1 050O

半本地 Dedekind 域为主理想整环。

引用了 3 · 被以下引用 3

引用了 命题 5(克鲁尔-秋月), 推出 1, 定理 1

被以下引用 习题 1, § 2, 引理 2, VII § 4, 引理 4, VII § 4

令AA为半局部戴德金域,KK为分数的域,p1,…,pnp_1, \ldots, p_n其最大理想以及v1,…,vv_1, \ldots, v、相应的基本估值;这些是AA唯一的基本估值。令aa为AA的非零积分理想。由于它是除数,因此存在 (§1§ 1, no. 4, 命题 5) 整数 q1,…,qnq_1, \ldots, q_n,使得aa是x∈Kx \in K的集合,使得vi(x)≥qiv_i(x) \geq q_i对于1≤i≤n1 \leq i \leq n。令 x0x_0 为 KK 的元素,使得 1≤i≤n1 \leq i \leq n 为 vi(x0)=qiv_i(x_0) = q_i(章 VI、§7§ 7、no. 2,推论 1 到定理 1)。那么 aa 是 x∈Kx \in K 的集合,这样 vi(xx0−1)≥0v_i(xx_0^{-1}) \geq 0 就代表 1≤i≤n1 \leq i \leq n。因此a=Ax0a = Ax_0。

如果 AA 是戴德金域,则可以看出,在定理 1 的证明中,A 的除子的群 D(A) 等同于分数理想 a≠(0)a \neq (0) 的群 I(A)(因为 A 是诺特,每个非零分数理想都是有限生成的)。然后将 A (§1§ 1, no. 2) 的除子类群 C(A) 与 A 的理想 ≠0\neq 0 的类的群进行识别(在章 II 中定义, §5§ 5、no. 7)。

3. 分解理想转化为乘积素理想

设A为戴德金域,I(A) A的非零分数理想的有序乘法群和A的除子的D(A) 群。 将 I(A) 的同构 a↦div⁡aa \mapsto \operatorname{div} a 推到 D(A) 映射极值除子到 A 的非零素理想 (§1§ 1, no. 6, 定理 3),因此乘法群 I(A)承认 A 的非零素理想为基集合 (§1§ 1, no. 3, 定理 2)。 在其他字中,*A 的每个非零分数理想 a 都承认形式的唯一分解*:

a=∏ppn(p) a = \prod_p p^{n(p)}

其中乘积扩展为 A 的非零素理想,指数 n(p)n(p) 为零,除了有限的数 。此外,当且仅当 n(p)n(p) 均为正数时,a 才是积分。 关系 (1) 称为 a 到素数因子* 的 *分解。特别是,如果a是主要理想AxAx,那么,对于所有pp,n(p)=vp(x)n(p) = v_p(x),其中vpv_p表示基本估值相应的至pp;这是从 §1§ 1、no. 3 的公式 (4) 得出的。让

a=∏ppm(p),b=∏ppn(p) a = \prod_p p^{m(p)}, \quad b = \prod_p p^{n(p)}

是 A 的两个非零分数理想。那么

ab=∏ppm(p)+n(p)(2) ab = \prod_p p^{m(p) + n(p)} \tag{2}
a:b=ab−1=∏ppm(p)−n(p)(3) a : b = ab^{-1} = \prod_p p^{m(p) - n(p)} \tag{3}
a+b=∏ppinf⁡(m(p),n(p))(4) a + b = \prod_p p^{\inf(m(p), n(p))} \tag{4}
a∩b=∏ppsup⁡(m(p),n(p))(5) a \cap b = \prod_p p^{\sup(m(p), n(p))} \tag{5}

关系 (2) 显而易见;由其得出关系 (3),由方程得出方程a:b=ab−1a : b = ab^{-1}

div⁡(a:b)=div⁡a−div⁡b \operatorname{div}(a : b) = \operatorname{div} a - \operatorname{div} b

(§1§ 1,no. 2,定理 1 的推论); 公式 (4) 和 (5) 遵循命题 2、§1§ 1、no. 1。

这些结果特别适用于 Q\mathbf{Q} 的有限扩张中Z\mathbf{Z} 的积分闭包。

如果AA是主理想整环,上面的结果又给出了代数、章VII, § 1, no. 3的结果。

4. DEDEKIND 域的近似值定理

在 Dedekind 域中,有一个“近似定理”,它加强了章 VI, § 7, no. 2 的定理 1 和 § 1, no. 5 的命题 9:

命题 2 050P

令AA为戴德金域,KK为分数的域和AA的非零素理想的PP集合;对于p∈Pp \in P,令vpv_p表示相应的对AA的基本估值。令p1,…,pqp_1, \ldots, p_q不同于PP的元素和n1,…,nqn_1, \ldots, n_q有理整数以及x1,…,xqx_1, \ldots, x_q元素KK。那么存在x∈Kx \in K,使得1≤i≤q1 \leq i \leq q有vpi(x−xi)≥niv_{p_i}(x - x_i) \geq n_i,所有与pip_i不同的p∈Pp \in P有vp(x)≥0v_p(x) \geq 0。

引用了 2 · 被以下引用 2

引用了 命题 5, II § 1, 命题 4, TG III § 3

被以下引用 § 2. 德德金域名, 命题 3

替换如果需要是nin_i 大于整数,则可以假设它们全部为正。我们首先检查xix_i在AA中的情况;显然这相当于找到 x∈Ax \in A 满足同余

x≡xi(modpini) x \equiv x_i \pmod{p_i^{n_i}}

xx的存在则由章II, § 1, no. 2、命题5得出。

我们现在讨论一般情况。我们可以写xi=s−1yix_i = s^{-1} y_i,其中s,yis, y_i在AA中;写x=s−1yx = s^{-1} y,就等于找到一个y∈Ay \in A,这样,对于所有与pip_i不同的p∈Pp \in P,一方面是vpi(y−yi)≥ni+vpi(s)v_{p_i}(y - y_i) \geq n_i + v_{p_i}(s),另一方面是vp(y)≥vp(s)v_p(y) \geq v_p(s);作为 vp(s)=0v_p(s) = 0,除了指标 pp 的有限数之外,它因此被简化为上述情况; 从而命题。

命题 2 可以解释为稠密性定理。 准确地说,对于所有p∈Pp \in P,令K^p\hat{K}_p(或A^p\hat{A}_p)为KK(或AA)对于离散估值vpv_p的完成,并考虑乘积∏p∈PK^p\prod_{p \in P} \hat{K}_p;如果xp∈A^px_p \in \hat{A}_p对于所有p∈Pp \in P(其中有限的数除外),则此乘积的元素x=(xp)x = (x_p)被称为AA的受限adèle。 显然,受限广告的集合AA是∏p∈PK^p\prod_{p \in P} \hat{K}_p的子环,其中包含乘积环A,=∏p∈PA^pA, = \prod_{p \in P} \hat{A}_p。 考虑AA,乘积拓扑,A,A,是完整的; AA上有一个独特的拓扑T\mathscr{T},与其加法群结构兼容,其中AA中的邻域为0,形式为邻域的基本系统G\mathscr{G} 0。 拓扑 T\mathscr{T} 与AA 上的环结构兼容;对于一般拓扑、章 111、§ 6, no. 3的明确公理(AVII)成立,由A,A,上的T\mathscr{T}引发的拓扑与A,A,上的环结构兼容。 另一方面,对于所有x∈Ax \in A,存在PP的有限子集JJ,这样,如果我们写J′=P−J, KJ≤∏p∈JK^p, AJ′=∏p∈J′A^p,J' = P - J, \ K_J \leq \prod_{p \in J} \hat{K}_p, \ A_{J'} = \prod_{p \in J'} \hat{A}_p,,那么x \in K_J \times A_{J'} 并且,由于A^p\hat{A}_p对于所有p在K^p\hat{K}_p中开,G\mathscr{G}是一个基本函数KJ×AJ′K_J \times A_{J'} 上的乘积拓扑为 0 的邻域系统;因为后者与乘积上的环结构兼容,*通用拓扑*、章III、*loc的公理(AV_1)。 cit.* 也被认为成立,这证明了我们的断言。 显然,A 是 A 的*开* 子环,因此 A 也是一个*完整*环(*一般拓扑*、章 III, § 3, no. 3、命题 4)。

对于所有x∈Kx \in K,令Δ(x)\Delta(x)为元素(xp)∈∏p∈PK^p(x_p) \in \prod_{p \in P} \hat{K}_p,使得xp=xx_p = x对于所有p∈Pp \in P;作为 xp∈A^px_p \in \hat{A}_p,除了 p 的值的有限数,Δ(x)∈A\Delta(x) \in A;因此,我们定义了同态 A:K→AA : K \to A,如果 P≠∅P \neq \varnothing 则它是*内射*(即如果 A 不是域); Δ(K)\Delta(K) 中的元素被称为*主要受限adèles*,并且显然是Δ(A)⊂A\Delta(A) \subset A。

命题 3 050Q

环 A(分别 A )被确定为 A(分别 K)关于环拓扑的完成,其中邻域的基本系统和 0 以及 A 的所有积分理想 ≠(0)\neq (0) 组成。

引用了 3 · 被以下引用 1

引用了 命题 9, VII § 1, 命题 2, A III § 6. 。对称代数

被以下引用 命题 4

在A(或K)上考虑拓扑是Hausdorff,直接的。考虑到 A 的 no. 3、断言,可从章 111、§ 2, no. 13、命题 17 得出。因此,这表明 Δ(A)\Delta(A) 在 A 中是稠密的;类似地,Δ(K)\Delta(K)在A中是稠密的,注对于所有x=(xi)∈Ax = (x_i) \in A来说,只有p∈Pp \in P的有限数使得vp(xp)<0v_p(x_p) < 0;通过§ 1, no. 5,命题 9,因此存在s∈Ks \in K,使得sxp∈A^psx_p \in \hat{A}_p对于所有p∈Pp \in P,在其他字Δ(s)x∈A\Delta(s)x \in A,并且,由于乘法通过Δ(s)\Delta(s)是同态,从A到自身,它就足够了应用 Δ(A)\Delta(A) 在 A 中稠密的事实,推导出 Δ(K)\Delta(K) 在 A 中稠密。

当然,我们也可以使用命题 2 来证明 Δ(K)\Delta(K) 在 A 中是稠密的。

现在考虑矩阵U∈Mn(A)U \in \mathbf{M}_n(A)的乘法群SL(n,A)\mathbf{SL}(n, A)由……组成使得det⁡(U)=1\det(U) = 1;如果给定Mn(A)=An2\mathbf{M}_n(A) = A^{n^2}乘积拓扑,则SL(n,A)\mathbf{SL}(n, A)拓扑上的诱导*与SL(n,A)\mathbf{SL}(n, A)上的群结构*相容的。只要验证映射U↦U−1U \mapsto U^{-1}在SL(n,A)\mathbf{SL}(n, A)上连续即可;但由于 U 是幺模的,所以已知 (代数, 章 III, § 6, no. 5, 公式 (17)),U−1U^{-1} 的元素是 U 的 次数,因此是 U 的元素中的多项式,这证明了我们的断言。如果通过A将K与A的子环等同,则群SL(n,K)\mathbf{SL}(n, K)是SL(n,A)\mathbf{SL}(n, A)的子群。

命题 4 050R

群SL(n,K)\mathbf{SL}(n, K)在SL(n,A)\mathbf{SL}(n, A)中稠密。

引用了 1

引用了 命题 3

令G为SL(n,A)\mathbf{SL}(n, A)中SL(n,K)\mathbf{SL}(n, K)的闭包;因为 K 在 A (命题 3)、G 包含中是稠密的,对于 i≠ji \neq j 和 a∈Aa \in A,形式 I+a.EijI + a . E_{ij} 的所有矩阵。对于所有p∈Pp \in P和所有λ∈K^p\lambda \in \hat{K}_p,令λ(p)\lambda(p)为受限制的adèlex=(xq)q∈Px = (x_q)_{q \in P},使得对于q≠pq \neq p有xp=λx_p = \lambda和xq=0x_q = 0;上式表明,对于 i≠ji \neq j,G 包含矩阵 I+λ(p)EijI + \lambda(p)E_{ij}。但我们知道形式 I+λEijI + \lambda E_{ij} 的矩阵对应 λ∈K^p\lambda \in \hat{K}_p 生成群 SL(n,K^p)\mathbf{SL}(n, \hat{K}_p) (代数, 章 111)。对于每个矩阵U∈SL(n,A)U \in \mathbf{SL}(n, A),令UpU_p表示SL(n,K^p)\mathbf{SL}(n, \hat{\mathbf{K}}_p)中UU的典范像;因此可以看出,对于所有p∈Pp \in P,GG包含矩阵U∈SL(n,A)U \in \mathbf{SL}(n, A),使得Uq=IU_q = I对于所有q#pq \# p。由于GG是群,它也包含所有矩阵U∈SL(n,A)U \in \mathbf{SL}(n, A),这样Up=IU_p = I除了p∈Pp \in P的*有限*数;现在,AA上的拓扑的定义立即表明这些矩阵中的集合在SL(n,A)\mathbf{SL}(n, A)中是密集的。

5. 克鲁尔秋月定理

引理 1 050S

令 AA 为诺特域,其中每个非零素数理想都最大,且 MM 有限生成挠元 AA 模。那么 MM 的长度 long⁡A(M)\operatorname{long}_A(M) 是无限的。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 命题 7, IV § 2

被以下引用 引理 3

由于 MM 是挠元模,因此与 MM 相关的每个素理想都是 ≠(0)\neq (0),因此是最大的。然后从章 IV, § 2, no. 5、命题 7 得出引理。

引理 2 050T

设AA为环,TT为AA模,(Ti)(T_i)为TT的子模与并TT的右有向族。然后long⁡A(T)=sup⁡i(long⁡A(Ti))\operatorname{long}_A(T) = \sup_i (\operatorname{long}_A(T_i)).

被以下引用 1

被以下引用 引理 3

long⁡A(Ti)≤long⁡A(T)\operatorname{long}_A(T_i) \leq \operatorname{long}_A(T) 对于所有ii。如果没有整数超过long⁡A(Ti)\operatorname{long}_A(T_i),引理是明显的,那么两边都是无限的。否则,令i0i_0为指标,其中long⁡A(Ti0)\operatorname{long}_A(T_{i_0})取其最大的值;那么Ti0=TT_{i_0} = T,因为家庭(Ti)(T_i)是有方向的;在这种情况下,从而我们的断言。

注 050U

这个证明不假设AA是可交换的。

引理 3 050V

令AA为诺特域,使得每个非零素数理想&A\& A最大,MM为有限秩rr的无扭AA模,以及AA的非零元素。那么A/AaA/Aa是有限长度的AA模,并且:*

long⁡A(M/aM)≤r⋅long⁡A(A/Aa). \operatorname{long}_A(M/aM) \leq r \cdot \operatorname{long}_A(A/Aa).
引理 1 表明 long⁡A(A/Aa)\operatorname{long}_A(A/Aa) 是有限的。我们首先在 MM 是“有限生成”的情况下展示(6)。由于 MM 是无扭的且具有秩 rr,因此存在 MM 的子模 LL,它与 A′A' 同构的,因此 Q=M/LQ = M/L 是有限生成的挠元 AA-模块,因此为有限长度 (引理 1)。对于每个整数n≥1n \geq 1,典范满射M/anM→Q/anQM/a^nM \to Q/a^nQ的核等于(L+anM)/anM(L + a^nM)/a^nM并且同构于L/(anM∩L)L/(a^nM \cap L);作为
anL⊂anM∩L, a^nL \subset a^nM \cap L,
因此
long⁡A(M/anM)≤long⁡A(L/anL)+long⁡A(Q/anQ)≤long⁡A(L/anL)+long⁡A(Q). \operatorname{long}_A(M/a^nM) \leq \\ \operatorname{long}_A(L/a^nL) + \operatorname{long}_A(Q/a^nQ) \leq \operatorname{long}_A(L/a^nL) + \operatorname{long}_A(Q).
现在,由于 MM 无扭转,乘法乘以 aa 定义同构

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 引理 1, 引理 2

被以下引用 命题 5(克鲁尔-秋月)

M/aM 到 aA/a^2M; L 类似; 从而,由归纳于n,公式:

longA(M/anM)=n⋅longA(M/aM). \text{long}_A(M/a^nM) = n \cdot \text{long}_A(M/aM).
longA(L/anL)=n⋅longA(L/aL). \text{long}_A(L/a^nL) = n \cdot \text{long}_A(L/aL).

考虑到(7),我们推论:

longA(M/aM)≤longA(L/aL)+n−1longA(Q) \text{long}_A(M/aM) \leq \text{long}_A(L/aL) + n^{-1}\text{long}_A(Q)

对于所有n>0n > 0;因为 L 与 A' 同构的,longA(L/aL)=rlongA(A/Aa)\text{long}_A(L/aL) = r \text{long}_A(A/Aa); 从而 (6) 通过让 nn 在 (9) 中趋于无穷大。

我们现在讨论一般情况。令(Mi)(M_i)为M的有限生成的子模族。模T=M/aMT = M/aM是子模Ti=(Mi+aM)/aM=Mi/(Mi∩aM)T_i = (M_i + aM)/aM = M_i/(M_i \cap aM)的并。现在,T 同构于 Mi/aMiM_i/aM_i 的商,因此

longA(Ti)≤rlongA(A/Aa) \text{long}_A(T_i) \leq r \text{long}_A(A/Aa)

由我们刚才证明的。 从而

longA(T)≤rlongA(A/Aa) \text{long}_A(T) \leq r \text{long}_A(A/Aa)

引理2。

命题 5(克鲁尔-秋月) 050W

设 A 为诺特域,其非零素数理想均为极大,K 为分数的域,L K 的有限扩张,B L 包含 A 的子环。则 B 为诺特并且 B 的每个非零素理想都是极大的。此外,对于 B 的每个理想 b≠(0)b \neq (0),B/b 为有限生成A-模。

引用了 2 · 被以下引用 3

引用了 引理 3, 命题 9, A VIII § 6

被以下引用 习题 10, § 2, 命题 1, 推出 1

设b是B的非零理想。我们将证明B/b是有限长度的A-模(因此,*更不必说*,有限长度的B-模),并且b是有限生成的B-模。

b 的非零元素 y 满足形式的方程:

aryr+ar−1yr−1+⋯+a1=0(ai∈A,a1≠0). a_r y^r + a_{r-1} y^{r-1} + \cdots + a_1 = 0 \quad (a_i \in A, a_1 \neq 0).

这个方程表明a1∈By⊂ba_1 \in By \subset b。 应用引理3到M=BM = B,可见B/a0BB/a_0B是有限长度的A-模; B/b 也是如此,它是商模。进一步B-模 b 包含,如子模、a0Ba_0B是有限生成的;由于b/a0Bb/a_0B是有限长度(如子模是B/a0BB/a_0B),因此是有限生成的,b当然是有限生成的B-模。

上式首先表明B是诺特。另一方面,如果 pp 是 B 的非零素理想,环 B/pB/p 是整环和有限长度,因此是域 (代数, 章 VIII, § 6, no. 4, 命题 9),因此 pp 最大。

推出 1 050X

对于 A 的每个素理想 p,位于 p 之上的 B 素理想的集合是有限的。

引用了 3 · 被以下引用 2

引用了 命题 9, IV § 2, 命题 3, V § 3, 命题 5(克鲁尔-秋月)

被以下引用 § 2. 德德金域名, 命题 1

首先假设p=(0)p = (0);那么BB的唯一素理想qq使得q∩A=(0)q \cap A = (0)是(0)(0);否则,写S=A−{0},S−1qS = A - \{0\}, S^{-1}q将是S−1BS^{-1}B的非零素理想(章11,§ 2, no. 5,命题11),S−1BS^{-1}B只是BB的分数的域,因为它是子环 LL 包含 KK (\emph{代数}, 章 V, § 3, no. 2, 命题 3); 从而一个荒谬的结论。如果现在 p≠(0)p \neq (0),则从命题 5 可以得出,B/pBB/pB 是有限维向量空间超过域 A/pA/p,因此有 \emph{阿廷的} 环,因此只有有限的数素理想(章IV, § 2, no. 5,命题9),证明素理想的BB包含pp只有有限个数。

推论 2 050Y

LL中AA的积分闭包是一个Dedekind域。

引用了 1

引用了 定理 1

这个积分闭包是一个积分闭的诺特域,其所有非零素理想都是极大的;因此,满足no. 2中的应用定理 1即可。

特别是:

推论 3 050Z

Dedekind 域在域的分数的有限扩张内的积分闭包是 Dedekind 域。

被以下引用 2

被以下引用 定理 1, 习题 12, § 3

命题 6 0510

令AA为戴德金域,KK为分数的域,LL为KK的有限扩张,BB为AA在LL的积分闭包。令 pp 为 AA 的非零素理想,vv 相应的 KK 的基本估值和

引用了 4

引用了 VI § 8. 扩张代数估值扩张, 命题 1, VII § 1, 推论, VII § 1, 推论 1, VII § 1

Bp=∏ipie(i) Bp = \prod_i p_i^{e(i)}

理想BpBp的分解与素理想的乘积一样。然后: (a) 位于pp之上的BB的素理想是pip_i,使得e(i)>0e(i) > 0; (b) 对这些理想pip_i的LL相应的的估值viv_i,直到等价,是对LL延伸vv的估值; (三)[B/pi:A/p]=f(vi/v);[B/p_i : A/p] = f(v_i/v); (d)ei=e(vi/v)e_i = e(v_i/v)(cf.章VI, § 8, no. 1、定义1和2)。

(a) 说BB的素理想qq位于pp之上相当于说即q⊇pq \supseteq p,因此q⊇Bpq \supseteq Bp和qq包含是pip_i之一,使得e(i)>0e(i) > 0 (章 11、§ 1, no. 1、命题 1)。 (b) 考虑到(a),从§ 1, no. 8,推论到命题 12。 (c) vv的剩余类域与A/pA/p相同,viv_i的B/piB/p_i相同(§ 1, no. 4,推论1至命题6)。

(d) 设aa(分别aia_i)为vv(分别viv_i)的均匀化器。然后

aBpi=aApBpi=pApBpi=pB.Bpi=(∏jpje(j))Bpi=∏j(pjBpi)e(j)=(piBpi)e(i)=aie(i)Bpi a B_{p_i} = a A_p B_{p_i} = p A_p B_{p_i} = p B . B_{p_i} = \left( \prod_j p_j^{e(j)} \right) B_{p_i} = \prod_j (p_j B_{p_i})^{e(j)} \\ = (p_i B_{p_i})^{e(i)} = a_i^{e(i)} B_{p_i}
从pjBpi=Bjp_j B_{p_i} = B_j开始j≠ij \neq i; 从而 (d),自 e(vi/v)=vi(a)e(v_i/v) = v_i(a) 起。

习题

参见习题为 § 2。

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