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Noether 环

Noetherian ring

每个理想有限生成,等价地理想升链最终稳定的环。

形式陈述

交换含幺环 R 称为 Noether 环,若每个理想都有限生成。以下条件等价:

  1. 每个理想有限生成;
  2. 任意升链 I1I2 最终稳定;
  3. 任意非空理想族含有包含极大元。 商环与局部化保持 Noether 性;Hilbert 基定理断言若 R Noether,则 R[x1,,xn] 也 Noether。有限生成 R-模的子模在 Noether 环上有限生成。此处采用交换环定义;非交换环必须区分左 Noether 与右 Noether。

直觉

Noether 性禁止理想不断出现真正新生成方向:任何无限累积最终都已由有限阶段的数据控制。

例子与边界

域、Z 和任意域上的有限变量多项式环都是 Noether 环。无限变量多项式环 F[x1,x2,] 不是,因为理想链 (x1)(x1,x2) 不稳定。Noether 不表示环有限,也不表示每个理想由一个元素生成;F[x,y] Noether 但 (x,y) 非主。子环不一定继承 Noether 性,任意无限直积也常失败。下降链条件属于 Artin 性,不应与升链条件混淆。证明某个特定升链稳定不足以证明环 Noether,需对全部理想链成立。

推论与应用

Noether 性保证代数几何中的方程组和模关系可有限描述,并支撑主分解、维数理论及有限算法终止。

参考资料
  • M. F. Atiyah and I. G. Macdonald, Introduction to Commutative Algebra, Addison-Wesley, 1969,Chs. 6–7, Noetherian rings, modules, and Hilbert basis theorem。
  • Serge Lang, Algebra, revised 3rd ed., Springer, 2002,Part II, ascending chain condition and finite generation。