Теорема 1. (критерий подкольца).
Непустое множество является подкольцом :
1) 2) .
Доказательство.
Необходимость- очевидно. Если подкольцо, то произведение принадлежит, кроме того, является подгруппой по сложению, тогда для любого элемент , а значит и .
Достаточность.Если для любой пары элементов то и для пары одинаковых , а тогда и , то есть для каждого элемента противоположный тоже , т.е. подгруппа по сложению (логика док-ва как в док. критерия подгруппы, только там общий вид операции ).
Операция ассоциативна и на подмножестве, поэтому полугруппа.
Дистрибутивность также сохраняется на подмножестве.
Вывод: подкольцо.
Обратимые элементы.
Определение. называется обратимым, если .
Пример. В кольце обратимые элементы только 1 и .
В кольцах или обратимые элементы все, кроме 0.
В кольце функций (с поточечным умножением) обратимые элементы это те функции, которые ни в одной точке не обращаются в 0.
Делители нуля
Определение.Если , , , но при этом , то называются делителями нуля.
Пример в кольце функций. только на на . Тогда на всей числовой оси.
В числовых множествах делителей нуля нет. В кольце матриц есть, например, .
Теорема 2. Обратимый элемент кольца не может являться делителем нуля.
Доказательство. Пусть обратим, и пусть всё же он является делителем 0, тогда есть какой-то , что . Но тогда
,
но с другой стороны, , тогда .
Значит, не делитель нуля.
Замечание.Обратное утверждение к теореме 2 неверно, т.е. из того, что он не делитель нуля, не следует, что обратимый. Пример: в кольце все не делители нуля, но из этого не следует, что они обратимы, там обратимы только 1 и (выше был пример).
Теорема 3. О мультипликативной группе кольца.
Все обратимые элементы кольца с единицей образуют группу по умножению. (Обозначается ).
Доказательство.
Докажем, что если то тоже обратим, т.е. . Докажем, что обратный имеет такой вид: .
= = = = 1.
Кроме того, , ведь сам элемент 1 обратим, и обратный к нему тоже 1.
Обратный к любому элементу также , ведь если он обратный к какому-то, и равен , то он автоматически обратим, обратный к нему это исходный . □
Идеал кольца.
Определение.Подкольцо называется идеалом, если .
Пример во множестве функций. Все функции, обращающиеся в 0 в точке , образуют идеал. Если умножить произвольную функцию на такую, то произведение приобретает свойство .
Кольца вычетов.
Определение.Два целых числа называются сравнимыми по модулю n, если при делении на n они дают одинаковые остатки, т.е. если их разность делится на n: .
Обозначается .
Например, числа 1, 4, 7, 10, 13, ... дают при делении на 3 остаток 1. При этом разность любых из них делится на 3.
Таким образом, множество распадается на n непересекающихся классов. - класс вычетов по модулю n.
означает, что .
Дата добавления: 2020-12-11; просмотров: 1274;