代数 (10) 环和域

一、环

1.定义

\(<A,+,*>\)是一个代数系统,如果满足下列所有条件,则为环:

  • \(<A,+>\)是阿贝尔群(加法群),
  • \(<A,*>\)是半群,
  • 乘法 \(*\) 对加法+是可分配的

2.基础运算

3.特殊环

交换环

\(<A,+,·>\)是环,若运算\(·\)是可交换的,则称\(<A,+,·>\)是交换环。

含幺环

\(<A,+,·>\)是环,若\(<A,·>\)中含有幺元,则称\(<A,+,·>\)是含幺环。

含零因子环

\(<A,+,>\)是环,\(θ\)\(A\)中关于运算\(+\)的幺元,若对于元素\(a,b\in A,a\neq\theta,b\neq\theta\),使得\(a·b=\theta\) ,则称\(a,b\)为零因子,称<\(A,+,>\)是含零因子环。

整环

\(<A,+,·>\)是一个代数系统,满足下列条件,则为整环

  • \(<A,+>\)是阿贝尔群(交换群)
  • \(<A,·>\)是可交换独异点,且无零因子(满足结合律以及存在幺元)
  • 运算\(·\)对运算\(+\)可分配

4.定理

无零因子⇔可约律

\(<A,+,·>\)是环, \(θ\)\(A\)中关于运算\(+\)的幺元,\(<A,+,·>\)无零因子,当且仅当\(<A,+,·>\)满足可约律,即$∀a,b,c∈A,c≠θ \(,若\)c·a=c·b\(,必有\)a=b$。

二、域

1.定义

\(<F,+,·>\)是一个代数系统,\(θ\)\(F\)中关于运算\(+\)的幺元,满足以下条件则称其为域

  • \(<F,+>\)是阿贝尔群
  • \(<F-\{θ\},·>\)是阿贝尔群
  • 运算\(·\)\(+\)是可分配的

也可以用整环来定义:设\(<F,+,·>\)是一个整环,\(|F|>1\)\(<F-\{θ\},·>\)是群,则\(<F,+,·>\)是域

2.定理

(1)域一定是整环

(直接由整环定义域的定义可以得到,但是不适于证明)

(2)有限整环必定是域