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質元素

數學裡,尤其是在抽象代數裡,交換環質元素(prime element)是指滿足類似整數裡的質數不可約多項式之性質的一個數學物件。須注意的是,質元素與不可約元素之間並不相同,雖然在唯一分解整環裡是一樣的,但在一般情況下則不一定相同。

定義

交換環 R 的元素 p 被稱為質元素,若該元素不為 0 或可逆元素,且若 p 整除 ab(a 與 b 為 R 內的元素),則 p 整除 a 或 p 整除 b。等價地說,一元素 p 為質元素,若且唯若由 p 產生的主理想 (p) 為非零質理想[1]

對質元素的興趣來自於算術基本定理。該定理斷言,每個非零整數都可以以唯一一種方式寫成 1 或 -1 乘上一串正質數之乘積。這導致了對唯一分解整環的研究,推廣了僅在整數內被描述之概念。

一個元素是否為質元素,取決於該元素處於哪個環內;例如,2在 Z 裡是個質元素,但在高斯整數環 Z[i] 裡則不是,因為 2 = (1 + i)(1 - i) 且 2 無法整除等式右邊的任一因子。

與質理想間的關連

環 R 內的一個理想 I 為質理想,若商環 R/I 為一整環

一非零主理想質理想,若且唯若該主理想由一質元素所產生。

不可約元素

不可將質元素與不可約元素搞混。在一整環裡,每個質元素都是不可約元素[2],但反之不一定成立。不過,在唯一分解整環[3](或更一般地,在GCD環)裡,質元素與不可約元素會是相同的元素。

舉例來說,在二次整數環英语quadratic integer ring 中,可以用範數證明 3 是不可約元素。不過,3 不是質元素,因為

 

  無法整除  ,也無法整除  [4]

例子

下面為環裡的質元素之例子:

  • 在整數環 Z 裡的整數 ±2, ±3, ±5, ±7, ±11, ...
  • 高斯整數環 Z[i] 裡的複數 (1+i)、19 與 (2+3i)
  • 在 Z 上之多項式環 Z[x] 裡的多項式 x2 − 2x2 + 1

參考資料

註記
  1. ^ Hungerford 1980,Theorem III.3.4(i) 如書中所證明的,這兩個陳述等價。
  2. ^ Hungerford 1980,Theorem III.3.4(iii)
  3. ^ Hungerford 1980,Remark after Definition III.3.5
  4. ^ William W. Adams and Larry Joel Goldstein. Introduction to Number Theory. Prentice-Hall, Inc. 1976: 250. ISBN 0-13-491282-9. 
參考書籍
  • Kaplansky, Irving, Commutative rings, Boston, Mass.: Allyn and Bacon Inc.: x+180, 1970, MR 0254021 

質元素, 在數學裡, 尤其是在抽象代數裡, 交換環的, prime, element, 是指滿足類似整數裡的質數或不可約多項式之性質的一個數學物件, 須注意的是, 與不可約元素之間並不相同, 雖然在唯一分解整環裡是一樣的, 但在一般情況下則不一定相同, 目录, 定義, 與質理想間的關連, 不可約元素, 例子, 參考資料定義, 编辑交換環, 的元素, 被稱為, 若該元素不為, 或可逆元素, 且若, 整除, 內的元素, 整除, 整除, 等價地說, 一元素, 若且唯若由, 產生的主理想, 為非零質理想, 對的興趣來自於算. 在數學裡 尤其是在抽象代數裡 交換環的質元素 prime element 是指滿足類似整數裡的質數或不可約多項式之性質的一個數學物件 須注意的是 質元素與不可約元素之間並不相同 雖然在唯一分解整環裡是一樣的 但在一般情況下則不一定相同 目录 1 定義 2 與質理想間的關連 3 不可約元素 4 例子 5 參考資料定義 编辑交換環 R 的元素 p 被稱為質元素 若該元素不為 0 或可逆元素 且若 p 整除 ab a 與 b 為 R 內的元素 則 p 整除 a 或 p 整除 b 等價地說 一元素 p 為質元素 若且唯若由 p 產生的主理想 p 為非零質理想 1 對質元素的興趣來自於算術基本定理 該定理斷言 每個非零整數都可以以唯一一種方式寫成 1 或 1 乘上一串正質數之乘積 這導致了對唯一分解整環的研究 推廣了僅在整數內被描述之概念 一個元素是否為質元素 取決於該元素處於哪個環內 例如 2在 Z 裡是個質元素 但在高斯整數環 Z i 裡則不是 因為 2 1 i 1 i 且 2 無法整除等式右邊的任一因子 與質理想間的關連 编辑主条目 質理想 環 R 內的一個理想 I 為質理想 若商環 R I 為一整環 一非零主理想為質理想 若且唯若該主理想由一質元素所產生 不可約元素 编辑主条目 不可約元素 不可將質元素與不可約元素搞混 在一整環裡 每個質元素都是不可約元素 2 但反之不一定成立 不過 在唯一分解整環 3 或更一般地 在GCD環 裡 質元素與不可約元素會是相同的元素 舉例來說 在二次整數環 英语 quadratic integer ring Z 5 displaystyle mathbf Z sqrt 5 中 可以用範數證明 3 是不可約元素 不過 3 不是質元素 因為 3 2 5 2 5 9 displaystyle 3 mid left 2 sqrt 5 right left 2 sqrt 5 right 9 但 3 displaystyle 3 無法整除 2 5 displaystyle 2 sqrt 5 也無法整除 2 5 displaystyle 2 sqrt 5 4 例子 编辑下面為環裡的質元素之例子 在整數環 Z 裡的整數 2 3 5 7 11 在高斯整數環 Z i 裡的複數 1 i 19 與 2 3i 在 Z 上之多項式環 Z x 裡的多項式 x2 2 與 x2 1參考資料 编辑註記 Hungerford 1980 Theorem III 3 4 i 如書中所證明的 這兩個陳述等價 Hungerford 1980 Theorem III 3 4 iii Hungerford 1980 Remark after Definition III 3 5 William W Adams and Larry Joel Goldstein Introduction to Number Theory Prentice Hall Inc 1976 250 ISBN 0 13 491282 9 參考書籍Section III 3 of Hungerford Thomas W Algebra Graduate Texts in Mathematics 73 Reprint of 1974 New York Springer Verlag 1980 ISBN 978 0 387 90518 1 MR 0600654 Jacobson Nathan Basic algebra II 2 New York W H Freeman and Company xviii 686 1989 ISBN 0 7167 1933 9 MR 1009787 Kaplansky Irving Commutative rings Boston Mass Allyn and Bacon Inc x 180 1970 MR 0254021 取自 https zh wikipedia org w index php title 質元素 amp oldid 64690060, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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