Y. Y. - Кольцо разложения

[Recent Entries][Archive][Friends][User Info]
[Home] [Recent comments] [News] [Sitemap] [ljr_fif] [Update journal] [Customize S2]
Sunday, July 14th, 2019
15:18

[Link]

Previous Entry Add to Memories Tell A Friend Next Entry
Кольцо разложения
J.S. Milne, Algebraic Number Theory
Chapter 2, First proof that the integral elements form a ring
https://jmilne.org/math/CourseNotes/ant.html

По-моему тут не обязательно предполагать целостность $A$.

Теорема. Пусть $B$ --- $A$-алгебра. Тогда целые над $A$ элементы $B$ образуют кольцо.

Мы хотим доказать это с помощью симметрических многочленов.

Наблюдение: на многочлены со старшим коэффициентом $1$, которые мы будем называть нормированными, можно делить над любым кольцом. Если $P(a)=0$, то $P(X)=(X-a)Q(X)$. Благодаря этому можно построить кольцо разложения нормированного многочлена над любым кольцом $R$, причём $R$ в него вкладывается.

Пусть $g,h \in B$ целые над $A$. Тогда соответствующие многочлены можно разложить так: $(X-g)P(X)$, $(X-h)Q(X)$. Вложим $B$ в кольцо разложения $P(X)$, а затем $Q(X)$. Пусть $F$ --- многочлен от полученных корней $(X-g)P(X)(X-h)Q(X)$. Тогда $F$ является корнем многочлена $\prod_{\sigma} (X - \sigma(F))$, где $\sigma$ означает перестановки переменных $F$, причём коэффициенты этого многочлена являются симметрическими многочленами от корней $(X-g)P(X)(X-h)Q(X)$, следовательно, лежат в $A$. Взяв $F=g+h$, или $F=g-h$, или $F=gh$, получаем доказательство теоремы.

С $F$ получилось немного косноязычно (путается многочлен и его значение), но, думаю, понятно.

(2 comments | Leave a comment)

Comments
 
[User Picture]
[info]yy
2019-07-14 17:51 (Link)
Та же книга (Version 3.07), страница 48, Lemma 3.10.
1. Целостность $A$ не нужна (J.S. Milne, A Primer of Commutative Algebra v4.02, страница 21, Proposition 5.8).
2. По-моему это вообще очевидным образом следует из того, что локализация коммутирует с факторизацией, а кольцо $A / \mathfrak{p}^m$ уже локально (максимальный идеал соответствует $\mathfrak{p}$.
[User Picture]
[info]yy
2019-07-14 19:12 (Link)
Д. Б. Каледин - Суммы квадратов, простые числа,
конечные поля и алгебраическая геометрия. Лекция 2
https://www.youtube.com/watch?v=bR4zxIXNBcI
Видимо выросшее из
http://lj.rossia.org/users/tiphareth/202813.html

Доказательство теоремы Джекобсона о плотности.

Зачем там вообще упоминать аннуляторы? Нельзя напрямую?

\begin{theorem}
Пусть $M$ --- неприводимый левый $A$-модуль,
а $D = \text{End}_A(M)$ --- его тело $A$-эндоморфизмов.
Тогда для любых $D$-независимых $x_1,\ldots,x_n \in M$
и для любых $y_1,\ldots,y_n \in M$
существует $a \in A : ax_i=y_i$.
\end{theorem}

\begin{proof}
Индукция по $n$. Если $0 \neq x \in M$, то $Ax=M$,
т.~к. это ненулевой $A$-подмодуль.

Имеется очевидный $A$-гомоморфизм
$$
M^{\oplus n} \supset A(x_1,\ldots,x_n) \to
A(x_1,\ldots,x_{n-1}) = M^{\oplus (n-1)}
$$
Если его ядро равно нулю, то обратный гомоморфизм даст
соотношение $x_n = \sum_{i=1}^{n-1} x_i d_i$, где
$d_i \in D$ --- противоречие. Поэтому ядро равно $M$.
\end{proof}
Powered by LJ.Rossia.org