กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

พีชคณิตที่สร้างขึ้นอย่างจำกัด

ในทางคณิตศาสตร์พีชคณิตที่สร้างขึ้นโดยจำนวนจำกัด (เรียกอีกอย่างว่าพีชคณิตชนิดจำกัด ) บนวงแหวน (สลับที่ได้)อาร์{\displaystyle R}หรือสร้างขึ้นอย่างจำกัดอาร์{\displaystyle R}-พีชคณิต..

พีชคณิตที่สร้างขึ้นอย่างจำกัด

ในทางคณิตศาสตร์พีชคณิตที่สร้างขึ้นโดยจำนวนจำกัด (เรียกอีกอย่างว่าพีชคณิตชนิดจำกัด ) บนวงแหวน (สลับที่ได้)อาร์{\displaystyle R}หรือสร้างขึ้นอย่างจำกัดอาร์{\displaystyle R}-พีชคณิต (เรียกสั้น ๆ ว่า พีชคณิตสลับที่) เป็นพีชคณิตแบบสลับที่ได้และแบบเชื่อมโยงได้เอ{\displaystyle A}กำหนดโดยโฮโมมอร์ฟิซึมของวงแหวนเอฟ:อาร์เอ{\displaystyle f:R\to A}โดยที่องค์ประกอบทุกตัวของเอ{\displaystyle A}สามารถแสดงได้ในรูปพหุนามที่มีตัวสร้างจำนวนจำกัดเอ1,,เอnเอ{\displaystyle a_{1},\dots ,a_{n}\in A}โดยมีสัมประสิทธิ์ในเอฟ(อาร์){\displaystyle f(R)}กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มีฟังก์ชันส่งทั่วถึง (surjective)อาร์{\displaystyle R}- โฮโมมอร์ฟิซึมพีชคณิตจากวงแหวนพหุนามอาร์[X1,,Xn]{\displaystyle R[X_{1},\dots ,X_{n}]}ถึงเอ{\displaystyle A}.

ถ้าเค{\displaystyle K}เป็นฟิลด์ที่ถือว่าเป็นพีชคณิตย่อยของเอ{\displaystyle A}, และเอฟ{\displaystyle f}เป็นการฉีดแบบธรรมชาติเคเอ{\displaystyle K\hookrightarrow A}จากนั้นเค{\displaystyle K}พีชคณิตชนิดจำกัดเป็นพีชคณิตแบบสลับที่ได้และเชื่อมโยงได้เอ{\displaystyle A}โดยที่มีเซตขององค์ประกอบจำนวนจำกัดอยู่เอ1,,เอnเอ{\displaystyle a_{1},\dots ,a_{n}\in A}โดยที่ทุกองค์ประกอบของเอ{\displaystyle A}สามารถแสดงได้ในรูปพหุนามในเอ1,,เอn{\displaystyle a_{1},\dots ,a_{n}}โดยมีสัมประสิทธิ์ในเค{\displaystyle K}.

ในทำนองเดียวกัน มีองค์ประกอบอยู่เอ1,,เอnเอ{\displaystyle a_{1},\dots ,a_{n}\in A}โดยที่โฮโมมอร์ฟิซึมการประเมินที่เอ=(เอ1,,เอn){\displaystyle {\bf {a}}=(a_{1},\dots ,a_{n})}

ϕเอ:เค[X1,,Xn]เอ{\displaystyle \phi _{\bf {a}}\colon K[X_{1},\dots ,X_{n}]\twoheadrightarrow A}

เป็นฟังก์ชันทั่วถึงดังนั้น โดยการใช้ทฤษฎีบทไอโซมอร์ฟิซึมข้อแรกเอเค[X1,,Xn]/เคอี(ϕเอ){\displaystyle A\cong K[X_{1},\dots ,X_{n}]/{\rm {ker}}(\phi _{\bf {a}})}.

ในทางกลับกันเอ:=เค[X1,,Xn]/ฉัน{\displaystyle A:=K[X_{1},\dots ,X_{n}]/I}สำหรับอุดมคติ ใดๆฉันเค[X1,,Xn]{\displaystyle I\subseteq K[X_{1},\dots ,X_{n}]}เป็นเค{\displaystyle K}-พีชคณิตประเภทจำกัด แท้จริงแล้วคือองค์ประกอบใดๆ ของเอ{\displaystyle A}เป็นพหุนามในโคเซตเอฉัน:=Xฉัน+ฉัน,ฉัน=1,,n{\displaystyle a_{i}:=X_{i}+I,i=1,\dots ,n}โดยมีสัมประสิทธิ์ในเค{\displaystyle K}ดังนั้น เราจึงได้ลักษณะเฉพาะของการสร้างขึ้นอย่างจำกัดดังต่อไปนี้เค{\displaystyle K}-พีชคณิต: [ 1 ]

เอ{\displaystyle A}เป็นการสร้างขึ้นอย่างจำกัดเค{\displaystyle K}-พีชคณิตก็ต่อเมื่อมันสมสัณฐานกับ aเค{\displaystyle K}-พีชคณิตไปยังวงแหวนผลหารประเภทเค[X1,,Xn]/ฉัน{\displaystyle K[X_{1},\dots ,X_{n}]/I}โดยอุดมคติฉันเค[X1,,Xn].{\displaystyle I\subseteq K[X_{1},\dots ,X_{n}].}

พีชคณิตที่ไม่สามารถสร้างขึ้นได้โดยจำนวนจำกัด เรียกว่า พีชคณิตที่สร้างขึ้นได้โดยจำนวนอนันต์

วงแหวนที่สร้างขึ้นอย่างจำกัดหมายถึง วงแหวนที่สร้างขึ้นอย่างจำกัดเมื่อพิจารณาว่าเป็นวงแหวน{\displaystyle \mathbb {Z} }-พีชคณิต.

พีชคณิตที่สร้างขึ้นโดยจำนวนจำกัด ( ประเภทจำกัด ) ไม่ควรสับสนกับพีชคณิตที่เป็นจำนวนจำกัด (ดูด้านล่าง) พีชคณิตจำกัดเหนืออาร์{\displaystyle R}เป็นพีชคณิตแบบสลับที่และเชื่อมโยงกันเอ{\displaystyle A}ซึ่งถูกสร้างขึ้นอย่างจำกัดในฐานะโมดูลนั่นคืออาร์{\displaystyle R}-พีชคณิตที่นิยามโดยโฮโมมอร์ฟิซึมของวงแหวนเอฟ:อาร์เอ{\displaystyle f:R\to A}โดยที่องค์ประกอบทุกตัวของเอ{\displaystyle A}สามารถแสดงได้ในรูปผลรวมเชิงเส้นของตัวสร้างจำนวนจำกัดเอ1,,เอnเอ{\textstyle a_{1},\dots ,a_{n}\in A}โดยมีสัมประสิทธิ์ในเอฟ(อาร์){\displaystyle f(R)}นี่เป็นสภาวะที่รุนแรงกว่าเอ{\displaystyle A}สามารถแสดงได้ในรูปพหุนามในชุดตัวสร้างจำนวนจำกัด ในกรณีที่พีชคณิตถูกสร้างขึ้นโดยตัวสร้างจำนวนจำกัด

ตัวอย่าง

คุณสมบัติ

ความสัมพันธ์กับพันธุ์แอฟฟิน

พีชคณิตสลับที่ลดรูปซึ่ง สร้างขึ้นอย่างจำกัดเป็นวัตถุพื้นฐานที่พิจารณาในเรขาคณิตพีชคณิต สมัยใหม่ โดยที่พีชคณิตเหล่านี้สอดคล้องกับวาไรตี้พีชคณิตเชิงเส้นตรง ด้วยเหตุนี้ พีชคณิตเหล่านี้จึงถูกเรียกว่า พีชคณิตเชิงเส้นตรง (สลับที่) ด้วยเช่นกันกล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้น เมื่อกำหนดเซตพีชคณิตเชิงเส้นตรงแล้ววีเอn{\displaystyle V\subseteq \mathbb {A} ^{n}}เราสามารถเชื่อมโยงการสร้างขึ้นอย่างจำกัดได้เค{\displaystyle K}-พีชคณิต

Γ(วี):=เค[X1,,Xn]/ฉัน(วี){\displaystyle \Gamma (V):=K[X_{1},\dots ,X_{n}]/I(V)}

เรียกว่าวงแหวนพิกัด เชิงเส้น ของวี{\displaystyle V}นอกจากนี้ หากϕ:วี{\displaystyle \phi \โคลอน V\ถึง W}เป็นแผนที่ปกติระหว่างเซตพีชคณิตเชิงเส้นวีเอn{\displaystyle V\subseteq \mathbb {A} ^{n}}และเอ{\displaystyle W\subseteq \mathbb {A} ^{m}}เราสามารถกำหนดโฮโมมอร์ฟิซึมของเค{\displaystyle K}-พีชคณิต

Γ(ϕ)ϕ*:Γ()Γ(วี),ϕ*(เอฟ)=เอฟϕ,{\displaystyle \Gamma (\phi )\equiv \phi ^{*}\colon \Gamma (W)\to \Gamma (V),\,\phi ^{*}(f)=f\circ \phi ,}

แล้ว,Γ{\displaystyle \Gamma }เป็นฟังก์ชันคอนทราแวเรียนต์จากหมวดหมู่ของเซตพีชคณิตเชิงเส้นตรงที่มีแผนที่ปกติไปยังหมวดหมู่ของเซตที่สร้างขึ้นอย่างจำกัดแบบลดรูปเค{\displaystyle K}-พีชคณิต: ฟังก์ชันนี้ปรากฏว่า[ 3 ]เป็นความเท่าเทียมกันของหมวดหมู่

Γ:(เซตพีชคณิตเชิงเส้น)โอพีพี(ลดขนาดที่สร้างขึ้นอย่างจำกัด เค-พีชคณิต),{\displaystyle \Gamma \colon ({\text{เซตพีชคณิตเชิงเส้น}})^{\rm {opp}}\to ({\text{พีชคณิต K ที่สร้างขึ้นอย่างจำกัดแบบลดรูป}}),}

และเมื่อจำกัดเฉพาะวาไรตี้เชิงเส้นตรง (เช่น เซตพีชคณิตเชิงเส้น ตรงที่ไม่สามารถลดทอนได้ )

Γ:(วาไรตี้พีชคณิตเชิงเส้น)โอพีพี(อินทิกรัลที่สร้างขึ้นอย่างจำกัด เค-พีชคณิต).{\displaystyle \Gamma \colon ({\text{affine algebraic varieties}})^{\rm {opp}}\to ({\text{integral finitely generated }}K{\text{-algebras}}).}

พีชคณิตจำกัด กับ พีชคณิตประเภทจำกัด

เราจำได้ว่าการสลับที่อาร์{\displaystyle R}- พีชคณิตเอ{\displaystyle A}เป็นโฮโมมอร์ฟิซึมของวงแหวนϕ:อาร์เอ{\displaystyle \phi \colon R\to A};อาร์{\displaystyle R}- โครงสร้าง โมดูลของเอ{\displaystyle A}ถูกกำหนดโดย

λเอ:=ϕ(λ)เอ,λอาร์,เอเอ.{\displaystyle \lambda \cdot a:=\phi (\lambda )a,\quad \lambda \in R,a\in A.}

หนึ่งอาร์{\displaystyle R}-พีชคณิตเอ{\displaystyle A}เรียกว่าจำกัดถ้ามันถูกสร้างขึ้นอย่างจำกัดในฐานะอาร์{\displaystyle R}-โมดูล กล่าวคือ มีโฮโมมอร์ฟิซึมแบบทั่วถึงของอาร์{\displaystyle R}-โมดูล

อาร์nเอ.{\displaystyle R^{\oplus _{n}}\twoheadrightarrow A.}

อีกครั้งหนึ่ง มีการกำหนดลักษณะของพีชคณิตจำกัดในแง่ของผลหาร: [ 4 ]

หนึ่งอาร์{\displaystyle R}-พีชคณิตเอ{\displaystyle A}จะมีค่าจำกัดก็ต่อเมื่อมันสมสัณฐานกับผลหารอาร์n/เอ็ม{\displaystyle R^{\oplus _{n}}/M}โดยอาร์{\displaystyle R}- โมดูลย่อยเอ็มอาร์{\displaystyle M\subseteq R}.

ตามนิยามแล้ว จำนวนจำกัดอาร์{\displaystyle R}-พีชคณิตเป็นประเภทจำกัด แต่ข้อความกลับไม่เป็นเช่นนั้น: วงแหวนพหุนามอาร์[X]{\displaystyle R[X]}เป็นประเภทจำกัดแต่ไม่ใช่ประเภทจำกัด อย่างไรก็ตาม ถ้าหากอาร์{\displaystyle R}ถ้าพีชคณิตมีประเภทจำกัดและเป็นจำนวนเต็มแสดงว่าพีชคณิตนั้นมีขอบเขตจำกัด กล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้นคือเอ{\displaystyle A}เป็นการสร้างขึ้นอย่างจำกัดอาร์{\displaystyle R}-โมดูล ถ้าและเฉพาะเมื่อเอ{\displaystyle A}ถูกสร้างขึ้นเป็นอาร์{\displaystyle R}-พีชคณิตโดยจำนวนองค์ประกอบจำกัด อินทิกรัลเหนืออาร์{\displaystyle R}.

พีชคณิตจำกัดและพีชคณิตประเภทจำกัดมีความเกี่ยวข้องกับแนวคิดของมอร์ฟิซึมจำกัดและ มอร์ฟิ ซึมประเภทจำกัด

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พีชคณิตที่สร้างขึ้นอย่างจำกัด

ในทางคณิตศาสตร์พีชคณิตที่สร้างขึ้นโดยจำนวนจำกัด (เรียกอีกอย่างว่าพีชคณิตชนิดจำกัด ) บนวงแหวน (สลับที่ได้)อาร์{\displaystyle R}หรือสร้างขึ้นอย่างจำกัดอาร์{\displaystyle R}-พีชคณิต..

ตัวอย่าง

พีชคณิต พหุนาม เค [ x 1 , … , x n ] {\displaystyle K[x_{1},\dots ,x_{n}]} ถูกสร้างขึ้นโดยจำนวนจำกัด พีชคณิตพหุนามที่ มีตัวสร้างจำนวน อนันต์นับได้นั้นถูกสร้างขึ้นโดยจำนวนอนันต์ วงแหวนของพหุนามสัมประสิทธิ์จริง อาร์ [ x ] {\displaystyle {\mathbb {R}}[x]}...

คุณสมบัติ

ภาพ โฮโมมอร์ฟิก ของพีชคณิตที่สร้างขึ้นอย่างจำกัดนั้น ตัวมันเอง ก็ สร้างขึ้นอย่างจำกัดเช่นกัน อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติที่คล้ายกันนี้สำหรับ พีชคณิตย่อยนั้น โดยทั่วไปแล้วจะไม่เป็นจริง ทฤษฎีบทฐานของฮิลเบิร์ต : ถ้า เอ {\displaystyle A} ถ้า A...

ความสัมพันธ์กับพันธุ์แอฟฟิน

พีชคณิตสลับ ที่ลดรูปซึ่ง สร้างขึ้นอย่างจำกัดเป็นวัตถุพื้นฐานที่พิจารณาใน เรขาคณิตพีชคณิต สมัยใหม่ โดยที่พีชคณิตเหล่านี้สอดคล้องกับวา ไรตี้พีชคณิตเชิงเส้นตรง ด้วยเหตุนี้ พีชคณิตเหล่านี้จึงถูกเรียกว่า พีชคณิตเชิงเส้นตรง (สลับที่)...