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附录 1 代数没有单位元
在这个附录中,k k k 就是交换环; k k k -代数被假定为结合的,但不一定是单位的。
1. 常规理想
设 A 为 k k k 代数。回想一下 (III, §1, No. 2, p. 430),A 的左理想是 A 的k k k 子模a \mathfrak{a} a ,使得关系a ∈ A , x ∈ a a\in A, x\in \mathfrak{a} a ∈ A , x ∈ a 隐含a x ∈ a ax\in \mathfrak{a} a x ∈ a 。我们右理想和双面理想的定义概念同样如此。如果 A 是 k k k 代数且 a \mathfrak{a} a A 的双边理想,则当经过为商时,定义中的乘法是 k k k 模 A / a A/\mathfrak{a} A / a 上的 k k k 代数结构(loc.1)。引用。)。
如果 A 的左理想是包含的 A 的真左理想的集合的极大元素,则该左理想称为最大。
令 A 为 k k k 代数,a \mathfrak{a} a A 的左理想。A 的元素 u u u ,使得每个 a ∈ A a\in A a ∈ A 的 a u − a au-a a u − a 属于到 a \mathfrak{a} a 称为模右单位 a \mathfrak{a} a 。如果存在模右单位a \mathfrak{a} a ,我们说理想的a \mathfrak{a} a 是正则的。
引用了 1 引用了 定理 2(“佐恩的引理”), E III § 2
同样,如果 A 具有左模单位 b \mathfrak{b} b ,即元素 v v v ,使得对于每个 a ∈ A a\in A a ∈ A 都有 v a − a ∈ b va-a\in \mathfrak{b} v a − a ∈ b ,则我们说 A 的右理想 b \mathfrak{b} b 是正则的。当一个理想是双面的时,需要指定它是正则为左理想还是右理想。
当代数 A 为单位时,对于 A 的每个左理想 a \mathfrak{a} a ,A 的单位元为模右单位 a \mathfrak{a} a ;在这种情况下,A 的每个左(或右)理想都是正则的。另一方面,如果 A 是 k k k 代数,且元素均为幂零,则 A 是 A 的唯一(左或右)正则理想。
令 a \mathfrak{a} a 为 A 和 u u u 模右单位 a \mathfrak{a} a 的正则左理想。如果b \mathfrak{b} b 是包含a \mathfrak{a} a 的左理想,则u u u 是模右单位a \mathfrak{a} a ,所以b \mathfrak{b} b 是正则。因此,A 的最大且正则的左理想是 A 的正则真左理想的集合的极大元素。此外,包含于 a \mathfrak{a} a 的左理想 b \mathfrak{b} b 是正确的当且仅当 u u u 不属于到 b \mathfrak{b} b 。 包含于a \mathfrak{a} a 的真左理想b \mathfrak{b} b 的集合,按包含排序,因此是归纳集合。 集合理论中的定理2,III, §2, No. 4,p. 154应用于此集合给出以下结果。
A 的每个正则左(或右)理想都包含在正则最大左(或右)理想中。
设 A 是可交换的 k k k -代数。 A 的理想 a \mathfrak{a} a 是正则最大理想,当且仅当伪环 A / a A/\mathfrak{a} A / a (I, §8, No. 1, p. 98) 为域。
引用了 2 引用了 I § 8. 。 环 , 定理 1, I § 9
A 的元素u u u 是(右或左)模单位a \mathfrak{a} a 当且仅当A / a A/\mathfrak{a} A / a 中u u u 的典范像是代数A / a A/\mathfrak{a} A / a 的单位元。因此,理想的a \mathfrak{a} a 是正则的当且仅当代数A / a A/\mathfrak{a} A / a 是单位的。假设满足这些条件。
The mapping b ↦ b / a \mathfrak{b}\mapsto \mathfrak{b}/\mathfrak{a} b ↦ b / a is a bijection from the set of ideals of the algebra A containing a \mathfrak{a} a to the set of ideals of the algebra A / a A/\mathfrak{a} A / a . 这些是环A / a A/\mathfrak{a} A / a 的理想,因为这个代数是单位的。 最后,通过I, §9, No. 1、p. 115、环A / a A/\mathfrak{a} A / a 的定理 1 是域当且仅当它是非零的且其唯一理想是0和它本身。 命题如下。
令V为无限维向量空间超过交换域K。令EndK f ( V ) ^f_K(V) K f ( V ) 为有限秩的自同态的EndK ( V ) _K(V) K ( V ) 由……组成的K-子代数。设W为V的线性子空间,并令a W \mathfrak{a}_W a W 为EndK f ( V ) ^f_K(V) K f ( V ) 的元素的集合,其核包含W;它是EndK f ( V ) ^f_K(V) K f ( V ) 的左理想。 EndK f ( V ) ^f_K(V) K f ( V ) 的元素u u u 是模右单位a W \mathfrak{a}_W a W 当且仅当我们对于每个x ∈ W x\in W x ∈ W 都有u ( x ) = x u(x) =x u ( x ) = x 。这样的元素u u u 存在,即a W \mathfrak{a}_W a W 是正则的,当且仅当W是有限维的。当且仅当 W 具有维数 1 时,理想的 a W \mathfrak{a}_W a W 才是最大且正则的。
被以下引用 1 被以下引用 例 1
令 T 为局部紧致空间,并令 C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) 为从 T 到 C \mathbf{C} C 的连续映射的交换 C \mathbf{C} C 代数,在无穷大处趋于 0(Gen. Top.、X, §4, No. 4、p. 316);当且仅当 T 是紧的时它才是单位的。设F为T的闭子集,并令a F \mathfrak{a}_F a F 为C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) 的元素的集合,其中限制到F为零函数;这是C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) 的理想值。 C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) 的元素u u u 是模单位a F \mathfrak{a}_F a F 当且仅当我们对于每个t ∈ F t\in F t ∈ F 都有u ( t ) = 1 u(t) = 1 u ( t ) = 1 。这样的元素u u u 存在,即a F \mathfrak{a}_F a F 是正则的,当且仅当F是紧的。 映射 t ↦ a { t } t\mapsto \mathfrak{a}_{\{t\}} t ↦ a { t } 是C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) (TS, I, §3, no 2 ^o2 o 2 , p. 32, 推论 1) 的正则最大理想的双射到集合。假设T不是紧的,用紧支持的函数的C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) 由……组成的a \mathfrak{a} a 子集表示;那么a \mathfrak{a} a 是C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) 的一个理想,并且不包含在C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) 的任何正则理想中。
令L 1 ( R ) L^1(\mathbf{R}) L 1 ( R ) 为局部紧致群R \mathbf{R} R 的卷积代数。回想一下 (cf. Int., VIII, §4, No. 5, p. 38),L 1 ( R ) L^1(\mathbf{R}) L 1 ( R ) 是 R \mathbf{R} R 上函数的类的空间,对于勒贝格测度可积。两个函数f f f 和g g g 类乘积是由公式定义的函数f ∗ g f*g f ∗ g 类
( f ∗ g ) ( s ) = ∫ − ∞ + ∞ f ( t ) g ( s − t ) d t
(f*g)(s) =\int_{-\infty}^{+\infty}f(t)g(s-t)dt
( f ∗ g ) ( s ) = ∫ − ∞ + ∞ f ( t ) g ( s − t ) d t
几乎每s ∈ R s\in \mathbf{R} s ∈ R 。 代数 L 1 ( R ) L^1(\mathbf{R}) L 1 ( R ) 不是单位。对于R \mathbf{R} R 中的任意a a a ,用L 1 ( R ) L^1(\mathbf{R}) L 1 ( R ) 满足的元素f f f m a \mathfrak{m}_a m a 集合表示
∫ − ∞ + ∞ f ( t ) e − i a t d t = 0
\int_{-\infty}^{+\infty}f(t)e^{-iat}dt= 0
∫ − ∞ + ∞ f ( t ) e − ia t d t = 0
由TS可知,II, §3、no 2 ^o2 o 2 、p. 252、定理 1、映射a ↦ m a a\mapsto \mathfrak{m}_a a ↦ m a 是代数正则极大理想从R \mathbf{R} R 到集合的双射 L 1 ( R ) . ∗ L^1(\mathbf{R}).* L 1 ( R ) . ∗
2. 伴随 / 单位元
设 A 为 k k k 代数。 在III, §1, No. 2、p. 431中,我们定义了从A通过单位元e e e 的伴随推导出来的单位代数A ~ \widetilde{A} A 。 我们认同 A 具有双面理想 A ~ \widetilde{A} A 。 k k k -模A ~ \widetilde{A} A 是子模k e ke k e 和A的直和。
a) 令a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 为A ~ \widetilde{A} A 的左理想,使得A ~ = a ~ + A \widetilde{A} =\widetilde{\mathfrak{a}}+ A A = a + A 。我们集合a = a ~ ∩ A \mathfrak{a}=\widetilde{\mathfrak{a}}\cap A a = a ∩ A 。 A 存在元素 u u u ,使得 u − e u-e u − e 属于到 a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 。如果u u u 是元素,那么它是A模a \mathfrak{a} a 的右单位,我们有a ~ = a + k ( u − e ) \widetilde{\mathfrak{a}}=\mathfrak{a}+k(u-e) a = a + k ( u − e ) ;特别是,理想的a \mathfrak{a} a 是有规律的。
被以下引用 2 被以下引用 习题 3, 附录 1 , 命题 4
b) 相反,令 a \mathfrak{a} a 为 A 的正则左理想,u u u 为 A 模a \mathfrak{a} a 的右单位。 集合a ~ = a + k ( u − e ) \widetilde{\mathfrak{a}}=\mathfrak{a}+k(u-e) a = a + k ( u − e ) 。那么a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 是A ~ \widetilde{A} A 的左理想,使得A ~ = a ~ + A \widetilde{A} =\widetilde{\mathfrak{a}}+ A A = a + A ,我们有a = a ~ ∩ A \mathfrak{a}=\widetilde{\mathfrak{a}}\cap A a = a ∩ A 。
c) 如果k k k 是域,则条件A ~ = a ~ + A \widetilde{A} =\widetilde{\mathfrak{a}}+ A A = a + A 等价于说,a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 不包含在A中。
在a)的假设下,A ~ \widetilde{A} A 的元素e e e 可以与u ∈ A u\in A u ∈ A 和u − e ∈ a ~ u-e\in \widetilde{\mathfrak{a}} u − e ∈ a 写成( e − u ) + u (e-u)+u ( e − u ) + u 。令x = λ e + a x=\lambda e+a x = λ e + a 为A ~ \widetilde{A} A 的元素,其中λ ∈ k \lambda \in k λ ∈ k 和a ∈ A a\in A a ∈ A ;如果x x x 属于到a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a ,那么属于到a \mathfrak{a} a 的元素y = a + λ u = x + λ ( u − e ) y=a+\lambda u=x+\lambda (u-e) y = a + λ u = x + λ ( u − e ) ,我们有x = y − λ ( u − e ) x=y-\lambda (u-e) x = y − λ ( u − e ) ;这就证明了等式a ~ = a + k ( u − e ) \widetilde{\mathfrak{a}}=\mathfrak{a}+k(u-e) a = a + k ( u − e ) 。此外,对于A中的每个a a a ,属于到a \mathfrak{a} a 中的元素a u − a = a ( u − e ) au-a=a(u-e) a u − a = a ( u − e ) ,所以u u u 是模右单位a \mathfrak{a} a 。这就证明了断言a)。
令a \mathfrak{a} a 和u u u 如b)中所示。由于A ~ \widetilde{A} A 是A和k ( u − e ) k(u-e) k ( u − e ) 的直和,所以我们有a ~ + A = A ~ \widetilde{\mathfrak{a}}+ A =\widetilde{A} a + A = A 和a ~ ∩ A = a \widetilde{\mathfrak{a}}\cap A =\mathfrak{a} a ∩ A = a 。 a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 的每个元素都是形式x + λ ( u − e ) x+\lambda (u-e) x + λ ( u − e ) 以及x ∈ a x\in \mathfrak{a} x ∈ a 和λ ∈ k \lambda \in k λ ∈ k 。对于每 a ∈ A a\in A a ∈ A ,我们有
a ( x + λ ( u − e ) ) = a x + λ ( a u − a )
a(x+\lambda (u-e)) =ax+\lambda (au-a)
a ( x + λ ( u − e )) = a x + λ ( a u − a )
由于u u u 是A模a \mathfrak{a} a 的右单位,和a x + λ ( a u − a ) ax+\lambda (au-a) a x + λ ( a u − a ) 属于到a \mathfrak{a} a ,所以a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 是A的左理想。这就证明了b)。
最后,如果k k k 是域,那么A是A ~ \widetilde{A} A 中的超平面,A ~ \widetilde{A} A 是a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 和A的和当且仅当a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 不包含在A中。
A 的正则左理想是形式 A ∩ a ~ A\cap \widetilde{\mathfrak{a}} A ∩ a 的理想,其中 a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 是 A ~ \widetilde{A} A 的左理想,使得 A ~ = a ~ + A \widetilde{A} =\widetilde{\mathfrak{a}}+ A A = a + A 。
a) 设a \mathfrak{a} a 为A的正则最大左理想。存在A ~ \widetilde{A} A 的唯一左理想a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a ,使得A ~ = a ~ + A \widetilde{A} =\widetilde{\mathfrak{a}}+ A A = a + A 和a = a ~ ∩ A \mathfrak{a}=\widetilde{\mathfrak{a}}\cap A a = a ∩ A 。这个理想是最大的,并且不包含 A。
引用了 2 · 被以下引用 1 引用了 命题 3 , 引理 2, VIII § 1
被以下引用 命题 7
b) 映射 a ~ ↦ a ~ ∩ A \widetilde{\mathfrak{a}}\mapsto \widetilde{\mathfrak{a}}\cap A a ↦ a ∩ A 是A ~ \widetilde{A} A 的最大左理想的集合的双射,而不是包含 A 到 A 的常规最大左理想的集合。
令 a \mathfrak{a} a 为 A 的正则最大左理想。通过命题 3, a),A ~ \widetilde{A} A 的左理想 b \mathfrak{b} b ,使得 b + A = A ~ \mathfrak{b}+ A =\widetilde{A} b + A = A 和 b ∩ A = a \mathfrak{b}\cap A =\mathfrak{a} b ∩ A = a 为理想 a + k ( u − e ) \mathfrak{a}+k(u-e) a + k ( u − e ) ,其中 u u u 为模右单位 a \mathfrak{a} a 。因此,为了证明a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 的唯一性,只需证明A模a \mathfrak{a} a 的两个右单位u u u 和u ′ u' u ′ 模a \mathfrak{a} a 全等即可。让我们通过反证推理,假设u − u ′ u-u' u − u ′ 不属于到a \mathfrak{a} a 。 公式 x ( u − u ′ ) = ( x u − x ) − ( x u ′ − x ) x(u-u') = (xu-x)-(xu'-x) x ( u − u ′ ) = ( xu − x ) − ( x u ′ − x ) 表明我们有 A ( u − u ′ ) ⊂ a A(u-u')\subset \mathfrak{a} A ( u − u ′ ) ⊂ a ;由此可见,a + k ( u − u ′ ) \mathfrak{a}+k(u-u') a + k ( u − u ′ ) 是包含a \mathfrak{a} a 的左理想,与a \mathfrak{a} a 不同。由于 a \mathfrak{a} a 是最大的,因此我们有 a + k ( u − u ′ ) = A \mathfrak{a}+k(u-u') = A a + k ( u − u ′ ) = A ,因此 AA ⊂ a \subset \mathfrak{a} ⊂ a 。对于每个 x ∈ A x\in A x ∈ A ,我们有 x ≡ x u x\equiv xu x ≡ xu (mod a \mathfrak{a} a ),因此通过上面的x ∈ a x\in \mathfrak{a} x ∈ a ,即与……矛盾假设 a ≠ A \mathfrak{a}\not= A a = A 。
因而,存在A ~ \widetilde{A} A 的唯一左理想a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a ,使得A ~ = a ~ + A \widetilde{A} =\widetilde{\mathfrak{a}}+ A A = a + A 和a = a ~ ∩ A \mathfrak{a}=\widetilde{\mathfrak{a}}\cap A a = a ∩ A 。令b \mathfrak{b} b 为A ~ \widetilde{A} A 包含于a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 的真左理想。那么b ∩ A \mathfrak{b}\cap A b ∩ A 是包含a \mathfrak{a} a 的真左理想。因此它等于a \mathfrak{a} a ,因为a \mathfrak{a} a 是最大的,这意味着b = a ~ \mathfrak{b}=\widetilde{\mathfrak{a}} b = a 乘以引理 2 of VIII,p. 4。这就证明a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 是A ~ \widetilde{A} A 的极大理想;对于这样的理想,条件A ~ = a ~ + A \widetilde{A} =\widetilde{\mathfrak{a}}+ A A = a + A 意味着a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 不包含A。
尚待证明,如果a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 是A ~ \widetilde{A} A 的最大左理想,且不是包含A,则A的左理想a = A ∩ a ~ \mathfrak{a}= A\cap \widetilde{\mathfrak{a}} a = A ∩ a 最大。令b \mathfrak{b} b 为包含a \mathfrak{a} a 的真左理想。令 u u u 为模右单位 a \mathfrak{a} a ,使得 a ~ = a + k ( u − e ) \widetilde{\mathfrak{a}}=\mathfrak{a}+k(u-e) a = a + k ( u − e ) (命题 3)。也是模右单位b \mathfrak{b} b ;用b ~ \widetilde{\mathfrak{b}} b 表示A ~ \widetilde{A} A 的理想b + k ( u − e ) \mathfrak{b}+k(u-e) b + k ( u − e ) 。到命题 3,b),我们有b = A ∩ b ~ \mathfrak{b}= A\cap \widetilde{\mathfrak{b}} b = A ∩ b 。理想的a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 等于a + k ( u − e ) \mathfrak{a}+k(u-e) a + k ( u − e ) ,包含在b ~ \widetilde{\mathfrak{b}} b 中,因此等于b ~ \widetilde{\mathfrak{b}} b ,因为b ~ \widetilde{\mathfrak{b}} b 与A ~ \widetilde{A} A 不同,并且a ~ \widetilde{\mathfrak{a}} a 是最大值。因而,我们有 a = b \mathfrak{a}=\mathfrak{b} a = b ,并且 a \mathfrak{a} a 是最大的。
我们留给读者将命题 3 和 4 翻译成正确的理想。
3. 代数的根
设 A 为 k k k 代数。 A 上的左拟模是一个 k k k 模 M,其在伪环 A 上具有左拟模的结构(II、附录、No. 2、p. 378),这样我们就有 a ( λ x ) = λ ( a x ) = ( λ a ) x a(\lambda x) =\lambda (ax) = (\lambda a)x a ( λ x ) = λ ( a x ) = ( λa ) x 对应于 λ ∈ k \lambda \in k λ ∈ k , a ∈ A a\in A a ∈ A 和x ∈ M x\in M x ∈ M 。同样,我们对 A 定义右伪模。
设 M 大于 A 的左拟模;我们定义 M 上的左A ~ \widetilde{A} A 模块结构被设定称为规范
( λ e + a ) x = λ x + a x (\lambda e+a)x=\lambda x+ax ( λ e + a ) x = λ x + a x 换λ ∈ k , a ∈ A , x ∈ M \lambda \in k, a\in A, x\in M λ ∈ k , a ∈ A , x ∈ M 。
相反,通过将运算符的环限制为k k k 和A,每个左A ~ \widetilde{A} A -模块都被规范赋予,其中左拟模的结构在A上。因而,左拟模的结构种在A上并且模在A上A ~ \widetilde{A} A 是等价的(集合理论、IV, §1, No. 7、p. 262)。
设M在A上左拟模,并令N为M的k k k 子模。则N是M的A ~ \widetilde{A} A 子模当且仅当它在A的作用下稳定;然后我们说 N 是 M 的子伪模。
就像环的情况一样,我们在A上定义左拟模A s A_s A s 以及右边的伪模A d A_d A d 。 A 的左(或右)理想是子伪模或 A s A_s A s (或 A d A_d A d )。
令 a \mathfrak{a} a 为 A 和 u u u 模右单位 a \mathfrak{a} a 的正则左理想。 集合M = A s / a M = A_s/\mathfrak{a} M = A s / a ,并用z z z 表示M中u u u 的像。我们有M = A z M = Az M = A z ,a \mathfrak{a} a 是z z z 的湮没子。
相反,令 M 为 A 上的左拟模,并令 z z z 为 M 的元素,使得 M = A z M = Az M = A z 。那么A存在元素u u u 使得z = u z z=uz z = u z 。对于每个a ∈ A a\in A a ∈ A ,我们有( a u − a ) z = 0 (au-a)z= 0 ( a u − a ) z = 0 ,因而z z z 的a u − a au-a a u − a 属于到湮没子a \mathfrak{a} a 。因而,a \mathfrak{a} a 是A的正则左理想,元素u u u 是模右单位a \mathfrak{a} a ,当经过商时,映射a ↦ a z a\mapsto az a ↦ a z 定义同构 A s / a A_s/\mathfrak{a} A s / a 至 M。
如果我们有 AM ≠ 0 \not= 0 = 0 并且 0 和 M 是 M 的唯一子伪模,我们就说 A 上的伪模 M 是简单的。
引用了 1 · 被以下引用 1 引用了 定义 1, VIII § 3
被以下引用 命题 5
从对应到说,A ~ \widetilde{A} A 模块M很简单,并且它的湮没子不包含A。当A是环并且M是A-模时,我们有AM = M,所以定义2重合定义 1 个,共 VIII、p. 45。
a) 令m \mathfrak{m} m 为A的正则最大左理想。则伪模A s / m A_s/\mathfrak{m} A s / m 很简单,并且存在A s / m A_s/\mathfrak{m} A s / m 的非零元素和湮没子m \mathfrak{m} m 。
引用了 1 · 被以下引用 1 引用了 定义 2
被以下引用 例 2
b) 设M为简单的伪模,x x x 为M的非零元素。x x x 的M = A x M = Ax M = A x 、湮没子m \mathfrak{m} m 是A的正则最大左理想,当经过商时,映射 a ↦ a x a\mapsto ax a ↦ a x 定义同构从 A s / m A_s/\mathfrak{m} A s / m 到 M。
c) 令 M 为伪模,不减少为 0。那么 M 是简单的,当且仅当对于 M 的每个非零元素 x x x ,我们都有 M = A x M = Ax M = A x 。
令m \mathfrak{m} m 为A的正则最大左理想。我们已经看到,A s / m A_s/\mathfrak{m} A s / m 存在非零元素z z z ,其中湮没子等于m \mathfrak{m} m ,且A z = A s / m Az= A_s/\mathfrak{m} A z = A s / m ;特别是,我们有 A ( A s / m ) ≠ 0 A(A_s/\mathfrak{m})\not= 0 A ( A s / m ) = 0 。此外,A s / m A_s/\mathfrak{m} A s / m 的每个子伪模都是形式n / m \mathfrak{n}/\mathfrak{m} n / m ,其中n \mathfrak{n} n 是包含m \mathfrak{m} m 的左理想。由于m \mathfrak{m} m 是最大的,唯一的可能性是n = m \mathfrak{n}=\mathfrak{m} n = m 和n = A \mathfrak{n}= A n = A ,因此伪模A s / a A_s/\mathfrak{a} A s / a 很简单。这就证明了a)。
在b)的假设下,M的元素y y y 的集合使得A y = 0 Ay= 0 A y = 0 是与M不同的M的子伪模,因此减少到0。因而,A x Ax A x 是M的非零的子伪模,其中意味着M = A x M = Ax M = A x 。 断言 b) 然后从注之前定义 2 得出。
设 M 为非零的伪模。假设对于 M 的每个非零元素 x x x ,我们都有 A x = M Ax= M A x = M 。特别是,我们有 AM ≠ 0 \not= 0 = 0 。令N为M的非零的子伪模,并令x x x 为N的非零元素。我们有A x = M Ax= M A x = M ,因此N = M。因此M是简单的。相反,如果 M 很简单,那么对于 b) 的每个x ≠ 0 x\not= 0 x = 0 ,我们都有 M = A x M = Ax M = A x 。
k k k -代数 A 的根式,用 ℜ ( A ) \Re (A) ℜ ( A ) 表示,是 A 的正则最大左理想的交。
引用了 1 引用了 定义 2, VIII § 9
当A为环时,A的每个左理想都是正则的,因此根式重合的定义与VIII、p. 154的定义2。
k k k -代数 Endk f ( V ) ^f_k(V) k f ( V ) 的根式化简为 0 (VIII, p. 436, 例 1). ∗ .* . ∗ 代数 C 0 ( T ) \mathscr{C}_0(T) C 0 ( T ) 和 L 1 ( R ) . ∗ L^1(\mathbf{R}).* L 1 ( R ) . ∗ 同样成立
引用了 1 引用了 例 1
设 A 为伪环,其中所有元素都是幂零的。 A 的根式等于 A,因为 A 是唯一正则左理想。
命题 5 立即意味着以下结果。
引用了 1 引用了 命题 5
代数 A 的部首是简式伪模的湮没子的交。特别是,它是 A 的双面理想。
A的部首是A ~ \widetilde{A} A 部首在A上的迹;它也等于反代数A o ( A^o( A o ( 的根式,即A)的正则最大右理想的交。如果环k k k 没有部首,则A的部首等于A ~ \widetilde{A} A 的部首。
引用了 2 · 被以下引用 2 引用了 命题 4 , 推论 1, VIII § 9
被以下引用 习题 4, 附录 1 , 注
等式 ℜ ( A ~ ) ∩ A = ℜ ( A ) \Re (\widetilde{A})\cap A =\Re (A) ℜ ( A ) ∩ A = ℜ ( A ) 由VIII、p. 438、b) 中的命题 4 得出。由于A ~ \widetilde{A} A 和A ~ o \widetilde{A}^o A o 具有相同的部首(VIII,p. 156,推论1),因此等式ℜ ( A ) = ℜ ( A o ) \Re (A) =\Re (A^o) ℜ ( A ) = ℜ ( A o ) 如下。如果k k k 没有根式,则A ~ \widetilde{A} A 包含A的最大左理想的交等于A。因而,ℜ ( A ~ ) \Re (\widetilde{A}) ℜ ( A ) 包含在A中,因此等于ℜ ( A ) \Re (A) ℜ ( A ) 。
4. 稠密性定理
设 A 为 k k k 代数。如果左拟模 M 是简单左拟模族的直和,则称为半单。
A ~ \widetilde{A} A 模M为半单。设N是M的A子伪模。则N是M的A ~ \widetilde{A} A 子模。根据VIII、p. 56的推论2,存在A-模M和像N的投影算子p p p 。因为我们有关系 p b = b p pb=bp p b = b p 对于每一个 b ∈ B b\in B b ∈ B ,我们得到 N 是 M 的 B-子模。
令 N 为左 A 伪模块 A ~ x / A x \widetilde{A}x/Ax A x / A x 。它满足AN= { 0 } =\{0\} = { 0 } 。根据VIII、p. 56的推论3应用于A ~ \widetilde{A} A 模M和A ~ x \widetilde{A}x A x ,A-伪模N为半单。到定义时,N 中的每个简单子伪模 S 都满足 AS ≠ { 0 } \not=\{0\} = { 0 } 。因而,伪模 N 是零,我们得到x ∈ A x x\in Ax x ∈ A x 。
定理 1(雅各布森的稠密性定理) 00SD
设 M 为半单左 A 伪模。令b b b 为A ~ \widetilde{A} A 模M的双交换矩阵的元素。令F = { x 1 , . . . , x n } F =\{x_1, . . . , x_n\} F = { x 1 , ... , x n } 为M的有限子集。则存在元素a ∈ A a\in A a ∈ A ,使得对于每个i ∈ [ 1 , n ] i\in [1, n] i ∈ [ 1 , n ] 有b x i = a x i bx_i=ax_i b x i = a x i 。
引用了 3 引用了 引理 1 , 引理 2 , 命题 2, VIII § 5
设 B 为 A ~ \widetilde{A} A 模 M 的二共律。A 伪模 M n M^n M n 为半单。让x = ( x 1 , . . . , x n ) ∈ M n \boldsymbol{x}= (x_1, . . . , x_n)\in M^n x = ( x 1 , ... , x n ) ∈ M n 。从引理 2 得出 x ∈ \boldsymbol{x}\in x ∈ A x A\boldsymbol{x} A x 。 A ~ \widetilde{A} A -模 M n M^n M n 重合与 B-模 M n M^n M n (VIII, p. 79, 命题 2) 的同调。到引理 1,M n M^n M n 的A子伪模A x A\boldsymbol{x} A x 因此是M n M^n M n 的B-子模。因此我们包含了B x ⊂ A x B\boldsymbol{x}\subset A\boldsymbol{x} B x ⊂ A x 。所以存在a ∈ A a\in A a ∈ A 使得b x = a x b\boldsymbol{x}=a\boldsymbol{x} b x = a x 。结果如下。
习题
参见习题附录 1 。