Skip to content

Ring

带加法阿贝尔群和相容乘法的代数结构。

条目类型
定义

形式陈述

环是三元组 (R,+,)(R,+)阿贝尔群,乘法 满足结合律,并且对所有 a,b,cR

a(b+c)=ab+ac,(a+b)c=ac+bc.

本库统一采用以下约定:“环”本身不要求乘法单位元;若存在 1R 使 1Ra=a1R=a,则特称为含幺环。零环允许 0=1,需要排除时必须明说 01。“环同态”默认只保加法与乘法;在含幺环之间若还要求 φ(1R)=1S,称为保幺环同态。“子环”默认不要求与大环共享单位元,需要共享时写作含幺子环。乘法也不要求交换;用到交换性的结论会明确假设 ab=ba

直觉

环把整数中可以相加、相减、相乘且乘法对加法分配的规律抽取出来。整数、多项式和矩阵外观不同,却共享这套运算骨架;环又不保证乘法交换或非零元素可逆,因此“除法”通常要改写成理想、商、局部化或模的语言。

乘法单位元是否纳入“环”的最低定义,以及环同态是否必须保 1,在不同教材中都有分歧。把约定集中在这个基础节点,可以防止“模要求 1m=m”、“域必须含幺”与“偶数环无幺”这些局部事实互相冲突;阅读外部资料时仍须先核对作者采用的范畴。

例子与边界

Z 是交换含幺环,但不是域;Mn(F)n2 时是含幺非交换环。偶数集合 2Z 对通常加法与乘法封闭,因而是本库意义下的子环;它没有乘法单位元,所以不是 Z 的含幺子环。包含映射 2ZZ 是环同态,却不是保幺环同态,这正好展示两种同态约定的差别。

N 不是环,因为加法逆元通常不存在。Z/6Z 虽是含幺交换环,却有零因子 [2][3]=[0],说明消去律不能从环公理推出。只含一个元素的零环满足所有环公理;若某个“域”或“整环”结论需要排除它,必须把 01 写进假设。

推论与应用

在含幺交换环中进一步要求 10 且每个非零元素都可逆,就得到域。一般环通过 理想商环刻画同余,通过 把环元素解释为标量。交换环继续通向素理想、局部化和代数几何;非交换环则容纳矩阵环、算子代数与表示论。所有这些下游对象都应继承本条的含幺、保幺与子环约定,除非条目另行声明。

参考资料
  • David S. Dummit and Richard M. Foote, Abstract Algebra, 3rd ed., Wiley, 2004, §7.1.
  • Michael Artin, Algebra, 2nd ed., Pearson, 2011, Chapter 11.
关系图谱43 个相邻概念 · 2 类关系

拖动节点调整位置。

显示关系

显示:依赖

  1. 前置三跳
  2. 前置二跳
  3. 前置一跳
  4. 当前条目
  5. 后续一跳
  6. 后续二跳
  7. 后续三跳
文字版关系按与当前条目的最短距离分组
分类位置

上位 / 更一般

暂未标注直接上位概念。

下位 / 直接特例