อ่าน 6 นาที
ตัวหารศูนย์
ในพีชคณิตนามธรรมสมาชิกaของริงRเรียกว่าตัวหารศูนย์ซ้ายถ้ามีx ที่ไม่ใช่ศูนย์ ในRที่ทำให้ax = 0 หรือเทียบเท่ากับถ้าแผนที่จากRไปRที่ส่งxไปยังaxไม่ใช่ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง...
ตัวหารศูนย์
ในพีชคณิตนามธรรมสมาชิกaของริงRเรียกว่าตัวหารศูนย์ซ้ายถ้ามีx ที่ไม่ใช่ศูนย์ ในRที่ทำให้ax = 0 [ 1 ]หรือเทียบเท่ากับถ้าแผนที่จากRไปRที่ส่งxไปยังaxไม่ใช่ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง[ a ] ในทำนองเดียวกัน สมาชิกaของริงเรียกว่าตัวหารศูนย์ขวาถ้ามีy ที่ไม่ใช่ศูนย์ ในRที่ทำให้ya = 0นี่เป็นกรณีบางส่วนของการหารลงตัวในริงสมาชิกที่เป็นตัวหารศูนย์ซ้ายหรือขวาเรียกว่า ตัว หารศูนย์[ 2 ]สมาชิก aที่เป็นทั้งตัวหารศูนย์ซ้ายและขวาเรียกว่าตัวหารศูนย์สองด้าน ( x ที่ไม่ใช่ศูนย์ ที่ทำให้ax = 0อาจแตกต่างจากy ที่ไม่ใช่ศูนย์ ที่ทำให้ya = 0 ) ถ้าริงเป็น ริง สลับที่ได้ตัวหารศูนย์ซ้ายและขวาจะเป็นตัวเดียวกัน
องค์ประกอบของริงที่ไม่ใช่ตัวหารศูนย์ซ้าย (หรือตัวหารศูนย์ขวา) เรียกว่าตัวหารปกติซ้ายหรือตัวหารที่ตัดทิ้งได้ซ้าย (หรือ ตัวหาร ปกติขวาหรือตัวหารที่ตัดทิ้งได้ขวา ) องค์ประกอบของริงที่ตัดทิ้งได้ทั้งซ้ายและขวา และไม่ใช่ตัวหารศูนย์ เรียกว่า ตัว หารปกติหรือ ตัวหาร ที่ตัดทิ้งได้[ 3 ]หรือตัวหารที่ไม่ใช่ศูนย์ ( หมายเหตุ:ใน "ตัวหารที่ไม่ใช่ศูนย์" คำนำหน้า "non-" เข้าใจว่าเป็นการแก้ไข "ตัวหารศูนย์" โดยรวมมากกว่าแค่คำว่า "ศูนย์" ในบางตำรา "ตัวหารศูนย์" เขียนเป็น "zerodivisor" และ "ตัวหารที่ไม่ใช่ศูนย์" เขียนเป็น "nonzerodivisor" [ 4 ]หรือ "non-zerodivisor" [ 5 ]เพื่อความชัดเจน) ตัวหารศูนย์ที่ไม่ใช่ศูนย์เรียกว่าตัวหารศูนย์ที่ไม่ใช่ศูนย์หรือ ตัวหารศูนย์ ที่ไม่ใช่ศูนย์ศูนย์ วงแหวน ที่ไม่เป็นศูนย์ และไม่มีตัว หาร ศูนย์ที่ไม่ใช่ตัวหารศูนย์ที่เป็นศูนย์ เรียกว่าโดเมน
ตัวอย่าง
- ในวงแหวน นั้น ชั้นเศษเหลือจะเป็นตัวหารศูนย์เนื่องจาก
- ตัวหารศูนย์เพียงตัวเดียว ของวงแหวนจำนวนเต็มคือ.
- สมาชิกนิลโพเทนต์ของริงที่ไม่ใช่ริงศูนย์ จะเป็นตัวหารศูนย์สองด้านเสมอ
- สมาชิกเอกลักษณ์ ของริงคือตัวหารศูนย์สองด้านเสมอเนื่องจาก
- วงแหวนของเมทริกซ์n × nบนฟิลด์จะมีตัวหารศูนย์ที่ไม่เป็นศูนย์ก็ต่อเมื่อn ≥ 2 ตัวอย่างของตัวหารศูนย์ในวงแหวนของเมทริกซ์ 2 × 2 (บนวงแหวนใดๆ ที่ไม่ใช่ศูนย์) แสดงไว้ที่นี่:
- ผลคูณโดยตรงของริงที่ไม่เป็นศูนย์สองริงขึ้นไปจะมีตัวหารศูนย์ที่ไม่เป็นศูนย์เสมอ ตัวอย่างเช่น ในริงที่มี n ที่ไม่เป็นศูนย์แต่ละตัว n ก็คือ n ดังนั้น n จึงเป็นตัวหารศูนย์
- ให้เป็นฟิลด์ และเป็นกลุ่มสมมติว่ามีสมาชิก ที่มี อันดับจำกัดแล้วในริงกลุ่มจะมีโดยที่ตัวประกอบทั้งสองไม่เป็นศูนย์ ดังนั้น จึงเป็นตัวหารศูนย์ที่ไม่เป็นศูนย์ใน
ตัวหารศูนย์ด้านเดียว
- พิจารณาวงแหวนของเมทริกซ์ (เชิงรูปธรรม) ที่มีและแล้วและถ้าแล้วเป็นตัวหารศูนย์ซ้ายก็ต่อเมื่อเป็นจำนวนคู่เนื่องจากและเป็นตัวหารศูนย์ขวาก็ต่อเมื่อเป็นจำนวนคู่ด้วยเหตุผลที่คล้ายกัน ถ้า ตัวใดตัวหนึ่งของ เป็นแล้ว มันจะเป็นตัวหารศูนย์สองด้าน
- นี่คืออีกตัวอย่างหนึ่งของริงที่มีสมาชิกที่เป็นตัวหารศูนย์ด้านเดียวเท่านั้น ให้เป็นเซตของลำดับจำนวนเต็ม ทั้งหมด แทนริงด้วยแผนที่การบวก ทั้งหมด จากไปยังโดยมี การบวก แบบจุดต่อจุดและการประกอบเป็นตัวดำเนินการของริง (นั่นคือ ริงของเราคือริงเอนโดมอร์ฟิซึมของกลุ่มการบวก) ตัวอย่างสามอย่างของสมาชิกในริงนี้คือการเลื่อนขวาการเลื่อนซ้ายและแผนที่การฉายภาพไปยังตัวประกอบแรกแผนที่การบวกทั้งสามนี้ไม่ใช่ศูนย์ และตัวประกอบและต่างก็เป็นศูนย์ ดังนั้น จึงเป็นตัวหารศูนย์ซ้าย และเป็นตัวหารศูนย์ขวาในริงของแผนที่การบวกจากไปยังอย่างไรก็ตามไม่ใช่ตัวหารศูนย์ขวา และไม่ใช่ตัวหารศูนย์ซ้าย: ตัวประกอบคือ เอกลักษณ์เป็นตัวหารศูนย์สองด้านเนื่องจากในขณะที่ไม่ใช่ในทิศทางใดเลย
ตัวอย่างที่ไม่ใช่
- วงแหวนของจำนวนเต็มมอดูลจำนวนเฉพาะไม่มีตัวหารศูนย์ที่ไม่เป็นศูนย์ เนื่องจากสมาชิกที่ไม่เป็นศูนย์ทุกตัวเป็นหน่วยดังนั้นวงแหวนนี้จึงเป็นฟิลด์จำกัด
- โดยทั่วไปแล้ววงแหวนการหารจะไม่มีตัวหารศูนย์ที่ไม่ใช่ศูนย์
- วงแหวนสลับที่ที่ไม่เป็นศูนย์ซึ่งมีตัวหารศูนย์เพียงตัวเดียวคือ 0 เรียกว่าโดเมนเชิงอินทิกรัล
คุณสมบัติ
- ในวงแหวนของ เมทริกซ์ n × nบนฟิลด์ ตัวหารศูนย์ด้านซ้ายและด้านขวาจะตรงกัน ซึ่งก็คือเมทริกซ์เอก ฐานนั่นเอง ในวงแหวนของ เมทริกซ์ n × nบนโดเมนจำนวนเต็มตัวหารศูนย์ก็คือเมทริกซ์ ที่มี ดีเทอร์มิแนนต์ เป็นศูนย์นั่นเอง
- ตัวหารศูนย์ทางซ้ายหรือขวาไม่สามารถเป็นหน่วยได้เพราะถ้าเมทริกซ์ aหาเมทริกซ์ผกผันได้ และax = 0สำหรับx ที่ไม่ใช่ศูนย์บางตัว แล้ว0 = a −1และ 0 = a −1 และ ax = xซึ่งขัดแย้งกัน
- องค์ประกอบสามารถตัดทอนได้ทางด้านที่มันเป็นปกติ กล่าวคือ ถ้าaเป็นปกติทางซ้ายax = ayหมายความว่าx = yและในทำนองเดียวกันสำหรับปกติทางขวา
ศูนย์ในฐานะตัวหารศูนย์
ไม่จำเป็นต้องมีข้อกำหนดเฉพาะสำหรับกรณีa = 0เนื่องจากนิยามนี้ใช้ได้ในกรณีนี้เช่นกัน:
- ถ้าRเป็นริงอื่นที่ไม่ใช่ริงศูนย์แล้ว0จะเป็นตัวหารศูนย์ (สองด้าน) เพราะว่าสมาชิกx ใด ๆ ที่ไม่ใช่ศูนย์ จะสอดคล้องกับ0 x = 0 = x 0
- ถ้าRคือวงแหวนศูนย์ ซึ่ง0 = 1แล้ว0ไม่ใช่ตัวหารศูนย์ เพราะไม่มี สมาชิก ที่ไม่ใช่ศูนย์ใดที่เมื่อคูณกับ0 แล้ว ได้ผลลัพธ์เป็น0
เอกสารอ้างอิงบางฉบับรวมหรือไม่รวม0เป็นตัวหารศูนย์ใน ริง ทั้งหมดตามธรรมเนียม แต่ก็ต้องแลกมาด้วยการสร้างข้อยกเว้นในข้อความต่างๆ เช่น ข้อความต่อไปนี้:
- ในริงสลับที่Rเซตของตัวหารที่ไม่เป็นศูนย์เป็นเซตการคูณในR (ซึ่งมีความสำคัญต่อคำนิยามของริงผลหารทั้งหมด ) เช่นเดียวกันกับเซตของตัวหารที่ไม่เป็นศูนย์ทางซ้ายและเซตของตัวหารที่ไม่เป็นศูนย์ทางขวาในริงใดๆ ไม่ว่าจะเป็นริงสลับที่หรือไม่ก็ตาม
- ในวงแหวนโนเธอร์เรียนแบบสลับ ที่ได้ Rเซตของตัวหารศูนย์คือ การ รวมกันของอุดมคติเฉพาะที่เกี่ยวข้องของR
ตัวหารศูนย์บนโมดูล
ให้Rเป็นวงแหวนสลับที่ ให้M เป็นโมดูลRและให้aเป็นสมาชิกของRกล่าวได้ว่าaเป็นM-ปกติถ้าแผนที่ "การคูณด้วยa " เป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง และaเป็นตัวหารศูนย์บนMมิฉะนั้น[ 6 ] เซตของสมาชิก M-ปกติเป็นเซตการคูณในR [ 6 ]
การกำหนดนิยามของ " M-ปกติ" และ "ตัวหารศูนย์บนM " ให้เฉพาะเจาะจงกับกรณีM = Rจะได้นิยามของ "ปกติ" และ "ตัวหารศูนย์" ที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ในบทความนี้
ดูเพิ่มเติม
- คุณสมบัติผลคูณเป็นศูนย์
- คำศัพท์เฉพาะทางพีชคณิตเชิงสลับที่ (ตัวหารศูนย์ที่แน่นอน)
- กราฟตัวหารศูนย์
- เซเดเนียนซึ่งมีตัวหารเป็นศูนย์
หมายเหตุ
- เนื่องจากฟังก์ชันนี้ไม่ใช่ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง เราจึงมี ax = ayซึ่ง xแตกต่างจาก yดังนั้น a ( x − y ) = 0
อ่านเพิ่มเติม
- "ตัวหารศูนย์" , สารานุกรมคณิตศาสตร์ , EMS Press , 2001 [1994]
- มิเชล ฮาเซวิงเคิล ; นาดิยา กูบาเรนี; นาเดซดา มิคาอิลอฟนา กูบาเรนี; วลาดิมีร์ วี. คิริเชนโก (2004), พีชคณิต, วงแหวนและโมดูล , ฉบับที่. 1, สปริงเกอร์, ISBN 1-4020-2690-0
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตัวหารศูนย์
ในพีชคณิตนามธรรมสมาชิกaของริงRเรียกว่าตัวหารศูนย์ซ้ายถ้ามีx ที่ไม่ใช่ศูนย์ ในRที่ทำให้ax = 0 หรือเทียบเท่ากับถ้าแผนที่จากRไปRที่ส่งxไปยังaxไม่ใช่ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง...
ตัวอย่าง
( 1 1 2 2 ) ( 1 1 − 1 − 1 ) = ( − 2 1 − 2 1 ) ( 1 1 2 2 ) = ( 0 0 0 0 ) , {\displaystyle...
ตัวหารศูนย์ด้านเดียว
พิจารณาวงแหวนของเมทริกซ์ (เชิงรูปธรรม) ที่มีและแล้วและถ้าแล้วเป็นตัวหารศูนย์ซ้ายก็ต่อ เมื่อ เป็น จำนวนคู่ เนื่องจากและเป็นตัวหารศูนย์ขวาก็ต่อเมื่อเป็นจำนวนคู่ด้วยเหตุผลที่คล้ายกัน ถ้า ตัวใดตัวหนึ่งของ เป็นแล้ว มันจะเป็นตัวหารศูนย์สองด้าน ( x y 0 z )...
ตัวอย่างที่ไม่ใช่
วงแหวนของจำนวนเต็ม มอดูล จำนวน เฉพาะ ไม่มีตัวหารศูนย์ที่ไม่เป็นศูนย์ เนื่องจากสมาชิกที่ไม่เป็นศูนย์ทุกตัวเป็น หน่วย ดังนั้นวงแหวนนี้จึงเป็นฟิลด์ จำกัด โดยทั่วไปแล้ว วงแหวนการหาร จะไม่มีตัวหารศูนย์ที่ไม่ใช่ศูนย์...