طول الوحدة

في الجبر ، طول وحدة نمطية على حلقةR{\displaystyle R}هو تعميم لبُعد الفضاء المتجهي الذي يقيس حجمه. [ 1 ] صفحة 153. يُعرَّف بأنه طول أطول سلسلة من الوحدات الفرعية . بالنسبة للفضاءات المتجهة (الوحدات على حقل)، يساوي الطول البُعد.R{\displaystyle R}هو جبر على حقلك{\displaystyle k}طول الوحدة لا يتجاوز أبعادها كـك{\displaystyle k}فضاء المتجهات.

في الجبر التبادلي والهندسة الجبرية ، وحدة نمطية فوق حلقة تبادلية نوثريةR{\displaystyle R}لا يمكن أن يكون للوحدة طول محدود إلا إذا كان بُعد كرول الخاص بها صفرًا. الوحدات ذات الطول المحدود هي وحدات مولدة توليدًا محدودًا ، ولكن معظم الوحدات المولدة توليدًا محدودًا لها طول غير محدود. الوحدات ذات الطول المحدود هي وحدات أرتينية ، وهي أساسية لنظرية الحلقات الأرتينية .

درجة صنف جبري داخل فضاء أفيني أو إسقاطي هي طول حلقة الإحداثيات للتقاطع الصفري الأبعاد لهذا الصنف مع فضاء خطي عام ذي بُعد مكمل. وبشكل أعم، يُعرَّف تعدد تقاطع عدة أصناف بأنه طول حلقة الإحداثيات للتقاطع الصفري الأبعاد.

تعريف

طول الوحدة

يتركم{\displaystyle M}أن تكون وحدة (يسارية أو يمينية) فوق حلقة ماR{\displaystyle R}. بالنظر إلى سلسلة من الوحدات الفرعية لـم{\displaystyle M}من الشكل

م0م1من،{\displaystyle M_{0}\subsetneq M_{1}\subsetneq \cdots \subsetneq M_{n},}

يقول أحدهم ذلكن{\displaystyle n}هو طول السلسلة . [ 1 ] طولم{\displaystyle M}هو أطول طول لأي من سلاسله. إذا لم يكن هناك مثل هذا الطول الأطول، نقول إنم{\displaystyle M}لها طول لانهائي . من الواضح أنه إذا كان طول السلسلة يساوي طول الوحدة، فإن المرء يكونم0=0{\displaystyle M_{0}=0}ومن=م.{\displaystyle M_{n}=M.}

طول الخاتم

طول الخاتمR{\displaystyle R}هو طول أطول سلسلة من المُثُل ؛ أي طولR{\displaystyle R}يُعتبر وحدة نمطية على نفسه عن طريق الضرب من اليسار. في المقابل، بُعد كرول لـR{\displaystyle R}هو طول أطول سلسلة من المُثُل الأولية .

ملكيات

طول محدود ووحدات محدودة

إذا كانR{\displaystyle R}-وحدةم{\displaystyle M}إذا كان طولها محدودًا، فإنها مولدة توليدًا محدودًا . [ 2 ] إذا كان R حقلًا، فإن العكس صحيح أيضًا.

العلاقة بوحدات أرتينيان ونوثيريان

أنR{\displaystyle R}-وحدةم{\displaystyle M}تكون الحلقة ذات طول محدود إذا وفقط إذا كانت وحدة نوثرية ووحدة أرتينية في آن واحد [ 1 ] (انظر نظرية هوبكنز ). وبما أن جميع الحلقات الأرتينية هي حلقات نوثرية، فإن هذا يعني أن الحلقة ذات طول محدود إذا وفقط إذا كانت أرتينية.

السلوك فيما يتعلق بالتسلسلات الدقيقة القصيرة

يفترض0لمشمال0{\displaystyle 0\rightarrow L\rightarrow M\rightarrow N\rightarrow 0}هي سلسلة قصيرة دقيقة منR{\displaystyle R}-وحدات. إذن، يكون لـ M طول محدود إذا وفقط إذا كان لـ L و N طول محدود، ولديناطولR(م)=طولR(ل)+طولR(شمال){\displaystyle {\text{length}}_{R}(M)={\text{length}}_{R}(L)+{\text{length}}_{R}(N)}وعلى وجه الخصوص، ينطوي ذلك على الخاصيتين التاليتين

  • المجموع المباشر لوحدتين ذواتي طول محدود له طول محدود
  • الوحدة الفرعية لوحدة ذات طول محدود لها طول محدود، وطولها أقل من أو يساوي طول وحدتها الأصلية.

نظرية جوردان-هولدر

سلسلة تركيبية من الوحدة M هي سلسلة على الشكل التالي:

0=شمال0شمال1شمالن=م{\displaystyle 0=N_{0}\subsetneq N_{1}\subsetneq \cdots \subsetneq N_{n}=M}

بحيث

شمالأنا+1/شمالأنا الأمر بسيط بالنسبة لـ أنا=0،...،ن-1{\displaystyle N_{i+1}/N_{i}{\text{ بسيط لـ }}i=0,\dots ,n-1}

يكون للوحدة النمطية M طول محدود إذا وفقط إذا كان لها سلسلة تركيب (محدودة)، ويكون طول كل سلسلة تركيب من هذا القبيل مساوياً لطول M.

أمثلة

الفضاءات المتجهة ذات الأبعاد المحدودة

أي فضاء متجهي محدود الأبعادV{\displaystyle V}فوق حقلك{\displaystyle k}له طول محدود. بالنظر إلى أساسv1،...،vن{\displaystyle v_{1},\ldots ,v_{n}}هناك السلسلة0فترةك(v1)فترةك(v1،v2)فترةك(v1،...،vن)=V{\displaystyle 0\subset {\text{Span}}_{k}(v_{1})\subset {\text{Span}}_{k}(v_{1},v_{2})\subset \cdots \subset {\text{Span}}_{k}(v_{1},\ldots ,v_{n})=V}وهو ذو طولن{\displaystyle n}وهي قيمة قصوى لأنه بالنظر إلى أي سلسلة،V0Vم{\displaystyle V_{0}\subset \cdots \subset V_{m}}سيزداد حجم كل عنصر مضمن بما لا يقل عن1{\displaystyle 1}لذلك، يتطابق طوله مع أبعاده.

وحدات أرتينيان

فوق حلقة أساسيةR{\displaystyle R}تشكل الوحدات الأرتينية فئة من الأمثلة على الوحدات المنتهية. في الواقع ، تُعد هذه الأمثلة بمثابة الأدوات الأساسية لتحديد رتبة التلاشي في نظرية التقاطع . [ 3 ]

وحدة الصفر

الوحدة الصفرية هي الوحيدة التي طولها 0.

وحدات بسيطة

الوحدات ذات الطول 1 هي بالضبط الوحدات البسيطة .

وحدات أرتينيان فوق Z

طول المجموعة الحلقيةZ/نZ{\displaystyle \mathbb {Z} /n\mathbb {Z} }(عند النظر إليه كوحدة نمطية على الأعداد الصحيحة Z ) يساوي عدد العوامل الأولية لـن{\displaystyle n}، مع احتساب عوامل أولية متعددة عدة مرات. وينتج هذا عن حقيقة أن الوحدات الفرعية لـZ/نZ{\displaystyle \mathbb {Z} /n\mathbb {Z} }وهي في تناظر واحد لواحد مع القواسم الموجبة لـن{\displaystyle n}وتنتج هذه المراسلات عن حقيقة أنZ{\displaystyle \mathbb {Z} }هي حلقة مثالية رئيسية .

الاستخدام في نظرية التعددية

ولأغراض نظرية التقاطع ، قدم جان بيير سير مفهومًا عامًا لتعددية النقطة ، باعتباره طول حلقة محلية أرتينية مرتبطة بهذه النقطة.

كان التطبيق الأول هو تعريف كامل لتعددية التقاطع ، وعلى وجه الخصوص، بيان نظرية بيزو التي تؤكد أن مجموع تعددية نقاط التقاطع لـ n من الأسطح الجبرية الفائقة في فضاء إسقاطي n- الأبعاد إما لانهائي أو هو بالضبط ناتج درجات الأسطح الفائقة.

هذا التعريف للتعددية عام جدًا، ويحتوي على معظم المفاهيم السابقة للتعددية الجبرية كحالات خاصة.

ترتيب تلاشي الأصفار والأقطاب

تُعد رتبة تلاشي دالة جبرية غير صفرية حالة خاصة من هذا التعريف العام للتعدديةوR(X)*{\displaystyle f\in R(X)^{*}}على مجموعة جبرية. بالنظر إلى مجموعة جبريةX{\displaystyle X}ونوع فرعيV{\displaystyle V}من البُعد المشترك 1 [ 3 ] رتبة التلاشي لكثير الحدودوR(X){\displaystyle f\in R(X)}يُعرَّف على أنه [ 4 ]طلبV(و)=طولياV،X(ياV،X(و)){\displaystyle \operatorname {ord} _{V}(f)={\text{length}}_{{\mathcal {O}}_{V,X}}\left({\frac {{\mathcal {O}}_{V,X}}{(f)}}\right)}أينياV،X{\displaystyle {\mathcal {O}}_{V,X}}الحلقة المحلية المحددة بواسطة ساقياX{\displaystyle {\mathcal {O}}_{X}}على طول الصنف الفرعيV{\displaystyle V}[ 3 ] الصفحات 426-227يعادلها،ساقياX{\displaystyle {\mathcal {O}}_{X}}في النقطة العامة لـV{\displaystyle V}[ 5 ] الصفحة 22.إذاX{\displaystyle X}هو نوع من الأنواع ذات التقارب ، وV{\displaystyle V}يُعرَّف ذلك باختفاء الموضعV(و){\displaystyle V(f)}ثم هناك التشاكلياV،XR(X)(و){\displaystyle {\mathcal {O}}_{V,X}\cong R(X)_{(f)}}ويمكن بعد ذلك توسيع هذه الفكرة لتشمل الدوال الكسريةF=و/ز{\displaystyle F=f/g}على التنوعX{\displaystyle X}حيث يتم تعريف الترتيب على أنه [ 3 ]طلبV(F):=طلبV(و)-طلبV(ز){\displaystyle \operatorname {ord} _{V}(F):=\operatorname {ord} _{V}(f)-\operatorname {ord} _{V}(g)}وهو ما يشبه تحديد ترتيب الأصفار والأقطاب في التحليل المركب .

مثال على نوع إسقاطي

على سبيل المثال، ضع في اعتبارك سطحًا إسقاطيًاZ(ح)P3{\displaystyle Z(h)\subset \mathbb {P} ^{3}}مُعرَّف بواسطة متعدد الحدودحك[x0،x1،x2،x3]{\displaystyle h\in k[x_{0},x_{1},x_{2},x_{3}]}ثم رتبة تلاشي الدالة الكسريةF=وز{\displaystyle F={\frac {f}{g}}}يُعطى بواسطةطلبZ(ح)(F)=طلبZ(ح)(و)-طلبZ(ح)(ز){\displaystyle \operatorname {ord} _{Z(h)}(F)=\operatorname {ord} _{Z(h)}(f)-\operatorname {ord} _{Z(h)}(g)}أينطلبZ(ح)(و)=طولياZ(ح)،P3(ياZ(ح)،P3(و)){\displaystyle \operatorname {ord} _{Z(h)}(f)={\text{length}}_{{\mathcal {O}}_{Z(h),\mathbb {P} ^{3}}}\left({\frac {{\mathcal {O}}_{Z(h),\mathbb {P} ^{3}}}{(f)}}\right)}على سبيل المثال، إذاح=x03+x13+x23+x23{\displaystyle h=x_{0}^{3}+x_{1}^{3}+x_{2}^{3}+x_{2}^{3}}وو=x2+y2{\displaystyle f=x^{2}+y^{2}}وز=ح2(x0+x1-x3){\displaystyle g=h^{2}(x_{0}+x_{1}-x_{3})}ثمطلبZ(ح)(و)=طولياZ(ح)،P3(ياZ(ح)،P3(x2+y2))=0{\displaystyle \operatorname {ord} _{Z(h)}(f)={\text{length}}_{{\mathcal {O}}_{Z(h),\mathbb {P} ^{3}}}\left({\frac {{\mathcal {O}}_{Z(h),\mathbb {P} ^{3}}}{(x^{2}+y^{2})}}\right)=0}منذx2+y2{\displaystyle x^{2}+y^{2}}هي وحدة في الحلقة المحليةياZ(ح)،P3{\displaystyle {\mathcal {O}}_{Z(h),\mathbb {P} ^{3}}}أما في الحالة الأخرى،x0+x1-x3{\displaystyle x_{0}+x_{1}-x_{3}}هي وحدة، لذا فإن وحدة القسمة متماثلة معياZ(ح)،P3(ح2){\displaystyle {\frac {{\mathcal {O}}_{Z(h),\mathbb {P} ^{3}}}{(h^{2})}}}لذلك له طول2{\displaystyle 2}يمكن إيجاد ذلك باستخدام المتتالية الصحيحة القصوى(0)ياZ(ح)،P3(ح)ياZ(ح)،P3(ح2){\displaystyle (0)\subset {\frac {{\mathcal {O}}_{Z(h),\mathbb {P} ^{3}}}{(h)}}\subset {\frac {{\mathcal {O}}_{Z(h),\mathbb {P} ^{3}}}{(h^{2})}}}

أصفار وأقطاب دالة تحليلية

يُعد ترتيب التلاشي تعميمًا لترتيب الأصفار والأقطاب للدوال الميرومورفية في التحليل المركب . على سبيل المثال، الدالة(z-1)3(z-2)(z-1)(z-4أنا){\displaystyle {\frac {(z-1)^{3}(z-2)}{(z-1)(z-4i)}}}لها أصفار من الرتبة 2 و 1 عند1،2ج{\displaystyle 1,2\in \mathbb {C} }وعمود النظام1{\displaystyle 1}في4أناج{\displaystyle 4i\in \mathbb {C} }يمكن ترميز هذا النوع من المعلومات باستخدام طول الوحدات. على سبيل المثال، ضبطR(X)=ج[z]{\displaystyle R(X)=\mathbb {C} [z]}وV=V(z-1){\displaystyle V=V(z-1)}، وهناك الحلقة المحلية المرتبطة بهاياV،X{\displaystyle {\mathcal {O}}_{V,X}}يكونج[z](z-1){\displaystyle \mathbb {C} [z]_{(z-1)}}ووحدة القسمةج[z](z-1)((z-4أنا)(z-1)2){\displaystyle {\frac {\mathbb {C} [z]_{(z-1)}}{((z-4i)(z-1)^{2})}}}لاحظ أنz-4أنا{\displaystyle z-4i}هي وحدة، لذا فهي متماثلة مع وحدة القسمةج[z](z-1)((z-1)2){\displaystyle {\frac {\mathbb {C} [z]_{(z-1)}}{((z-1)^{2})}}}طوله هو2{\displaystyle 2}بما أن هناك سلسلة قصوى(0)ج[z](z-1)((z-1))ج[z](z-1)((z-1)2){\displaystyle (0)\subset {\frac {\mathbb {C} [z]_{(z-1)}}{((z-1))}}\subset {\displaystyle {\frac {\mathbb {C} [z]_{(z-1)}}{((z-1)^{2})}}}}من الوحدات الفرعية. [ 6 ] وبشكل أعم، باستخدام نظرية تحليل فايرشتراس، يمكن تحليل دالة ميرومورفية إلىF=وز{\displaystyle F={\frac {f}{g}}}وهو ناتج (ربما لانهائي) لكثيرات الحدود الخطية في كل من البسط والمقام.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 "مصطلح في الجبر التبادلي" . www.centerofmathematics.com . الصفحات 153-158 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-03-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-05-22 . رابط بديل
  2. "الفرضية 10.51.2 (02LZ) - مشروع Stacks" . stacks.math.columbia.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-05-2020 .
  3. 1 2 3 4 فولتون، ويليام، 1939- (1998). نظرية التقاطع ( الطبعة الثانية). برلين: سبرينغر. ص 8-10 . ISBN   3-540-62046-X. OCLC 38048404 . {{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  4. "القسم 31.26 (0BE0): قواسم ويل - مشروع ستاكس" . stacks.math.columbia.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-05-2020 .
  5. هارتشورن، روبن (1977). الهندسة الجبرية . نصوص الدراسات العليا في الرياضيات. المجلد 52. نيويورك، نيويورك: سبرينغر نيويورك. doi : 10.1007/978-1-4757-3849-0 . ISBN  978-1-4419-2807-8. S2CID 197660097 . 
  6. "القسم 10.120 (02 ميجابايت): رتب التلاشي - مشروع Stacks" . stacks.math.columbia.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-05-2020 .
  • ستيفن هـ. وينتروب، نظرية تمثيل المجموعات المنتهية ، الجمعية الأمريكية للرياضيات (2003)، رقم ISBN 0-8218-3222-0، ISBN 978-0-8218-3222-6
  • ألين ألتمان، ستيفن كلايمان، مصطلح من الجبر التبادلي .
  • مشروع الأكوام. الطول