อ่าน 5 นาที
สนามของเศษส่วน
ในพีชคณิตนามธรรมฟิลด์ของเศษส่วนในโดเมนจำนวนเต็ม คือ ฟิลด์ที่เล็กที่สุดที่สามารถฝังโดเมนจำนวนเต็ม นั้น ได้
สนามของเศษส่วน
| โครงสร้างพีชคณิต → ทฤษฎีวงแหวนทฤษฎีวงแหวน |
|---|
ในพีชคณิตนามธรรมฟิลด์ของเศษส่วนในโดเมนจำนวนเต็ม คือ ฟิลด์ที่เล็กที่สุดที่สามารถฝังโดเมนจำนวนเต็ม นั้น ได้ การสร้างฟิลด์ของเศษส่วนนั้นจำลองมาจากความสัมพันธ์ระหว่างโดเมนจำนวนเต็มของจำนวนเต็มและฟิลด์ของจำนวนตรรกยะโดยสัญชาตญาณแล้ว ฟิลด์ของเศษส่วนประกอบด้วยอัตราส่วนระหว่างสมาชิกในโดเมนจำนวนเต็ม
ฟิลด์เศษส่วนของโดเมนจำนวนเต็มบางครั้งใช้สัญลักษณ์หรือและโครงสร้างนี้บางครั้งก็เรียกว่าฟิลด์เศษส่วน ฟิลด์ผลหารหรือฟิลด์ผลหารของทั้งสี่คำนี้ใช้กันทั่วไป แต่ไม่ควรสับสนกับผลหารของริงโดยไอเดียลซึ่งเป็นแนวคิดที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง สำหรับริงสลับที่ไม่ได้เป็นโดเมนจำนวนเต็ม โครงสร้างที่คล้ายคลึงกันนี้เรียกว่าโลคัลไลเซชันหรือ ริงผลหาร
คำนิยาม
กำหนดโดเมนจำนวนเต็มและให้เรากำหนดความสัมพันธ์สมมูลบน โดยให้เมื่อใดก็ตามที่เราใช้สัญลักษณ์แทนชั้นสมมูลของ แนวคิดเรื่อง สมมูลนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากจำนวนตรรกยะซึ่งมีคุณสมบัติเดียวกันเมื่อเทียบกับวงแหวนของจำนวนเต็ม พื้นฐาน
ดังนั้นขอบเขตของเศษส่วนคือเซตที่มีการบวกกำหนดโดย
และการคูณที่กำหนดโดย
เราสามารถตรวจสอบได้ว่าการดำเนินการเหล่านี้ได้รับการกำหนดไว้อย่างดี และสำหรับโดเมนจำนวนเต็มใดๆ ก็ตาม นั้นเป็นฟิลด์จริงๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ นั้นตัวผกผันการคูณของคือ ตามที่คาดไว้:
การฝังตัวของในแผนที่แต่ละอันลงในเศษส่วนสำหรับค่าที่ไม่เป็นศูนย์ใดๆ( ชั้นสมมูลไม่ขึ้นอยู่กับการเลือก) สิ่งนี้จำลองมาจากเอกลักษณ์
ขอบเขตของเศษส่วนของมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติสากล ดังต่อไปนี้ :
- ถ้าเป็นโฮโมมอร์ฟิซึมแบบหนึ่งต่อหนึ่ง บนริง จากไปยังฟิลด์แล้วจะมีโฮโมมอร์ฟิซึมบนริงเพียงหนึ่งเดียวที่ขยาย ไปยัง
มี การตีความเชิง หมวดหมู่ของการสร้างนี้ ให้เป็นหมวดหมู่ของโดเมนจำนวนเต็มและแผนที่วงแหวนแบบฉีด ฟังก์ชันจากไปยังหมวดหมู่ของฟิลด์ที่แปลงโดเมนจำนวนเต็มทุกโดเมนเป็นฟิลด์เศษส่วน และการแปลงแบบโฮโมมอร์ฟิซึมทุกตัวเป็นแผนที่เหนี่ยวนำบนฟิลด์ (ซึ่งมีอยู่โดยคุณสมบัติสากล) คือตัวผกผันซ้ายของฟังก์ชันการรวมจากหมวดหมู่ของฟิลด์ไปยังดังนั้น หมวดหมู่ของฟิลด์ (ซึ่งเป็นหมวดหมู่ย่อยที่สมบูรณ์) จึงเป็นหมวด หมู่ย่อยสะท้อนของ
ไม่จำเป็นต้องมี เอกลักษณ์การคูณสำหรับบทบาทของโดเมนอินทิกรัล การสร้างนี้สามารถนำไปใช้กับrngสลับตำแหน่งที่ไม่เป็น ศูนย์ใดๆ ที่ ไม่มีตัวหารศูนย์ ที่ไม่เป็นศูนย์ การฝังตัวกำหนดโดยสำหรับค่าที่ไม่เป็นศูนย์ใดๆ[ 1 ]
ตัวอย่าง
- ฟิลด์ของเศษส่วนในวงแหวนของจำนวนเต็มคือฟิลด์ของจำนวนตรรกยะ : .
- ให้เป็นวงแหวนของจำนวนเต็มเกาส์เซียนแล้วคือฟิลด์ของจำนวนตรรกยะเกาส์เซียน
- ฟิลด์ของเศษส่วนของฟิลด์หนึ่งนั้น มีสมบัติสมมาตรเชิงแคนอ นิก กับฟิลด์นั้นเอง
- สำหรับฟิลด์k ใดๆ ฟิลด์เศษส่วนของวงแหวนพหุ นามตัวแปรเดียว คือฟิลด์ฟังก์ชันเชิง ตรรกะ [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
- สำหรับฟิลด์k ใดๆ ฟิลด์ของเศษส่วนของวงแหวนอนุกรมกำลังเชิงรูปธรรม คือฟิลด์ของ อนุกรมลอเรนต์ เชิงรูปธรรม
- ฟิลด์เศษส่วนของ วงแหวน คอนโวลูชันของฟังก์ชันครึ่งเส้นให้พื้นที่ของตัวดำเนินการซึ่งรวมถึงฟังก์ชันเดลต้าของ Diracตัวดำเนินการเชิงอนุพันธ์และตัวดำเนินการเชิงอินทิกรัล การสร้างนี้ให้การแสดงแทน การแปลงลาปลาสแบบอื่นที่ไม่ขึ้นอยู่กับการแปลงเชิงอินทิกรัลอย่างชัดเจน[ 6 ]
การสรุปโดยทั่วไป
การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น
สำหรับวงแหวนสลับที่ ใดๆ และเซตการคูณ ใดๆ ใน นั้นการหาตำแหน่งเฉพาะที่คือวงแหวนสลับที่ซึ่งประกอบด้วยเศษส่วน
โดยที่ตอนนี้เทียบเท่ากับก็ต่อเมื่อมีอยู่จริงที่ ทำให้
มีกรณีพิเศษสองกรณีที่น่าสนใจ:
- ถ้าเป็นส่วนเติมเต็มของอุดมคติเฉพาะแล้วจะถูกแทนด้วย เช่นกันเมื่อเป็นโดเมนเชิงอินทิก รัล และเป็นอุดมคติศูนย์คือฟิลด์เศษส่วนของ
- ถ้าเป็นเซตของตัวหารที่ไม่เป็นศูนย์ในแล้วเรียกว่าวงแหวนผลหารรวมวงแหวนผลหารรวมของโดเมนจำนวนเต็มคือฟิลด์เศษส่วนของโดเมนนั้น แต่วงแหวนผลหารรวมนั้นถูกนิยามไว้สำหรับวงแหวนสลับที่ ใดๆ ก็ได้
โปรดทราบว่าอนุญาตให้มีค่าเป็น 0 ได้ แต่ในกรณีนั้น วงแหวน จะเป็นวงแหวนที่ไม่มีนัยสำคัญ
กึ่งฟิลด์ของเศษส่วน
เซมิฟิลด์ของเศษส่วนของเซมิริงสลับที่ซึ่งสมาชิกที่ไม่เป็นศูนย์ทุกตัวสามารถตัดทอนได้ (โดยการคูณ) คือเซมิฟิลด์ ที่เล็กที่สุด ที่สามารถฝัง เซมิริงนั้น ได้ (โปรดทราบว่า ต่างจากกรณีของริง เซมิริงที่ไม่มีตัวหารศูนย์ยังคงมีสมาชิกที่ไม่เป็นศูนย์ที่ไม่สามารถตัดทอนได้ ตัวอย่างเช่น ให้แทนเซมิริงทรอปิคอลและให้เป็นเซมิริงพหุนามเหนือแล้วไม่มีตัวหารศูนย์ แต่สมาชิกไม่สามารถตัดทอนได้เพราะ)
องค์ประกอบของเซมิฟิลด์เศษส่วนของเซมิริงสลับที่ คือชั้นสมมูลที่เขียนได้ดังนี้
ด้วยและในและ
ดูเพิ่มเติม
- เงื่อนไขของแร่ ; เงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเศษส่วนในกรณีที่ไม่สลับที่กัน
- วงแหวนเศษส่วนทั้งหมด
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สนามของเศษส่วน
ในพีชคณิตนามธรรมฟิลด์ของเศษส่วนในโดเมนจำนวนเต็ม คือ ฟิลด์ที่เล็กที่สุดที่สามารถฝังโดเมนจำนวนเต็ม นั้น ได้
คำนิยาม
กำหนดโดเมนจำนวนเต็มและให้เรากำหนด ความสัมพันธ์สมมูล บน โดยให้เมื่อใดก็ตามที่เราใช้สัญลักษณ์ แทนชั้นสมมูล ของ แนวคิดเรื่อง สมมูลนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากจำนวนตรรกยะซึ่งมีคุณสมบัติเดียวกันเมื่อเทียบกับ วงแหวน ของจำนวนเต็ม พื้นฐาน อาร์ {\displaystyle R} อาร์ * =...
ตัวอย่าง
ฟิลด์ของเศษส่วนในวงแหวนของ จำนวนเต็ม คือฟิลด์ของ จำนวนตรรกยะ : .
การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น
สำหรับ วงแหวนสลับที่ ใดๆ และ เซตการคูณ ใดๆ ใน นั้นการ หาตำแหน่งเฉพาะที่ คือ วงแหวนสลับที่ ซึ่งประกอบด้วย เศษส่วน อาร์ {\displaystyle R} เอส {\displaystyle S} อาร์ {\displaystyle R} เอส − 1 อาร์ {\displaystyle S^{-1}R}