Русская Википедия:Подкольцо

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Подкольцо кольца <math>K</math> — это пара <math>(R,i)</math>, где <math>R</math> — кольцо, а <math>i: R\hookrightarrow K</math> — мономорфизм (вложение) колец. Такое определение согласуется с общим понятием подобъекта в теории категорий.

В классическом определении подкольцо кольца <math>(K,+,*)</math> рассматривается как подмножество <math>R\subset K</math>, замкнутое относительно операций <math>+</math> и <math>*</math> из основного кольца. Это определение равносильно данному выше, однако в современном определении подчёркивается внутренняя структура подколец и связь между различными кольцами. Оно также легко обобщается на случай произвольных математических объектов (алгебраических, геометрических и т. п.). Разница между определениями аналогична разнице между теоретико-множественным и теоретико-категорным взглядом на математику.

В частности, различные определения кольца дают два основных содержательных понятия подкольца. В категории (всех) колец <math>\mathcal{R}ing</math> подкольцо, как в классическом определении, можно рассматривать как произвольное подмножество кольца, замкнутое по сложению и умножению. Более интересная ситуация в категории колец с единицей <math>\mathcal{R}ing_1</math>: морфизмы (гомоморфизмы) <math>f: R \to K</math> в этой категории должны отображать единицу кольца <math>R</math> в единицу кольца <math>K</math> (аналогично гомоморфизму полугрупп с единицей), поэтому подкольцо <math>R</math> кольца <math>K</math> также обязано содержать единицу: <math>1_K \in R</math>.

Категория <math>\mathcal{R}ing</math> устроена гораздо лучше, чем <math>\mathcal{R}ing_1</math>. Например, ядро любого гомоморфизма также является объектом этой категории. Из-за этого говоря о подкольце обычно подразумевают подкольцо в <math>\mathcal{R}ing</math>, если не оговорено обратное.

Примеры
  1. Любой идеал (левый, правый, двусторонний) замкнут относительно сложения и умножения, поэтому является подкольцом в <math>\mathcal{R}ing</math>.
  2. В <math>\mathcal{R}ing_1</math> идеал является подкольцом только тогда, когда содержит <math>1</math>, поэтому он обязан совпадать со всем кольцом. Поэтому в <math>\mathcal{R}ing_1</math> собственные идеалы не являются подкольцами.
  3. В <math>\mathcal{R}ing</math> подкольцами в <math>\Z</math> являются всевозможные главные идеалы <math>(n)=n\Z</math>. В <math>\mathcal{R}ing_1</math> <math>\Z</math> не имеет собственных подколец.
  4. Кольцо целых чисел <math>\Z</math> является подкольцом поля вещественных чисел <math>\R</math> и подкольцом кольца многочленов <math>\Z[X]</math>.

Литература

См. также