Kronecker函數(shù)環(huán)對(duì)PvMD的一個(gè)新刻畫(huà)

周德川, 王芳貴, 胡 葵

(1. 西南科技大學(xué) 理學(xué)院, 四川 綿陽(yáng) 621010; 2. 四川師范大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院, 四川 成都 610066)

設(shè)*是R上的半星算子,對(duì)I∈F(R),若滿(mǎn)足(II-1)*=R,則稱(chēng)I是*-可逆的.特別地,當(dāng)*取為d-算子時(shí),稱(chēng)d-可逆理想為可逆理想.若對(duì)任意I∈f(R),I都是*f-可逆的,稱(chēng)R是P*MD(Prüfer*-multiplication domain).特別地,當(dāng)*取為d-算子時(shí),即R的每個(gè)有限生成理想是可逆的,稱(chēng)R是Prüfer整環(huán).

文獻(xiàn)[3]引進(jìn)了Kronecker函數(shù)環(huán).令

g∈R[X]且c(f)*?c(g)*}.

1 主要結(jié)果

首先,回顧文獻(xiàn)[8]中的一些概念.設(shè)J是R的有限生成理想,若J-1=R,則稱(chēng)J是GV-理想.用GV(R)表示R的所有GV-理想的集合.設(shè)M是無(wú)撓R-模,令M的w-包絡(luò)為

Mw={x∈M?K|存在J∈GV(R),使得Jx?M}.

無(wú)撓模M稱(chēng)為w-模是指Mw=M.顯然,對(duì)任意J∈GV(R),Jw=R.

設(shè)*是R上的星型算子,T是R的overring,若T=T[X]N*∩K,則稱(chēng)T是R的*-linked overring.T是R的*-linked overring等價(jià)于對(duì)R的有限生成理想I,若I*=R,則(IT)v=T(更多細(xì)節(jié),參見(jiàn)文獻(xiàn)[9]).

命題 1.1設(shè)T是R的overring,則T是R的w-linked overring當(dāng)且僅當(dāng)T作為R-模是w-模.更進(jìn)一步,v-、t-及w-linked overrings這三者是一致的.

證明若T是R的w-linked overring,對(duì)任意α∈Tw,存在J∈GV(R),使得αJ?T.從而αJT?T,故α∈(JT)-1.J∈GV(R),故J-1=R.從而Jv=R,自然(JT)v=T.所以有(JT)-1=T,繼而α∈T,故Tw=T.反之,假設(shè)Tw=T,對(duì)R的有限生成理想I,若Iw=R,則I∈GV(R).故T=Tw=(IT)w?(IT)w(T)?(IT)v?Tv=T,從而(IT)v=T,故T是R的w-linked overring.

對(duì)任意I∈f(R),有It=Iv,且It=R當(dāng)且僅當(dāng)Iw=R[10].因此,易知v-、t-和w-linked overrings三者一致.

由命題1.1可知vc=wc.

引理 1.2若J∈GV(R),則Jvc=R.

證明注意w≤vc[7].若J∈GV(R),則Jw=R,因此Jvc=R.

引理 1.3[3]若*是R上的一個(gè)e.a.b.的星型算子,則對(duì)任意f,g∈R[X]{0},c(fg)*=(c(f)c(g))*.

引理 1.4[10]若B是R[X]的有限生成理想,則B∈GV(R[X])當(dāng)且僅當(dāng)B∩R≠0且c(B)∈GV(R).

設(shè)T是R的w-linked overring,以防混淆,用w(T)表示T上的w-算子.對(duì)T-模M,用Mw表示M作為R-模時(shí)M的w-包絡(luò);用Mw(T)表示M作為T(mén)-模時(shí)M的w-包絡(luò).

命題 1.5Kr(R,vc)是R[X]的w(R[X])-linked overring.

設(shè)T是R的w-linked overring,對(duì)T的分式理想A,定義wR:A→Aw,則wR是T上具有有限特征的星型算子,即(wR)f=wR[10].

定理 1.6對(duì)整閉整環(huán)R,以下等價(jià):

1)R是PvMD,

2)Kr(R,vc)是w(R[X])-平坦R[X]-模,

3)Kr(R,vc)是平坦R-模,

4)Kr(R,vc)是w-平坦R-模.

證明(1)?(2)R是PvMD當(dāng)且僅當(dāng)Kr(R,vc)是平坦R[X]-模[7].注意Kr(R,vc)是Bezout整環(huán)[3],則Kr(R,vc)的有限生成理想是主理想,因此是w(Kr(R,vc))-理想,故Kr(R,vc)的每個(gè)理想是w(Kr(R,vc))-理想[10],從而是w(R[X])-理想.由文獻(xiàn)[14]的定理2知,Kr(R,vc)是平坦R[X]-模當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)Kr(R,vc)的任意極大理想M,Kr(R,vc)M=R[X]M∩R[X],故由命題1.5及定義知Kr(R,vc)是w(R[X])-平坦R[X]-模當(dāng)且僅當(dāng)Kr(R,vc)是平坦R[X]-模.

(1)?(3) 由文獻(xiàn)[7]的推論3.8知,Kr(R,vc)是平坦R[X]-模.由于R[X]是平坦R-模,故有文獻(xiàn)[14]的引理2知,Kr(R,vc)是平坦R-模.

(3)?(4) 注意平坦模是w-平坦模.

(4)?(1) 由文獻(xiàn)[10]的定理9.2.3知,只需證對(duì)R的極大w-理想m,有Rm是賦值環(huán).

由文獻(xiàn)[13]的定理2.1知,Kr(R,vc)Rm是平坦Rm-模.注意Kr(R,vc)Rm?Kr(Rm,b)及Kr(R,vc)Rm是Bezout整環(huán),因此Kr(Rm,b)是平坦Kr(R,vc)Rm-模,Kr(Rm,b)是平坦Rm-模.由文獻(xiàn)[1]的定理2.20知,Rm是Prüfer整環(huán),故Rm是賦值環(huán).

文獻(xiàn)[15]引入了多項(xiàng)式環(huán)上的一個(gè)半星算子.設(shè)R是整環(huán),K是其的商域,令R1=R[X],K1:=K(X)表示R[X]的商域.設(shè)*是R上的半星算子,令

Q1=(Q1∩R)[X]且(Q1∩R)* fR*}.

*[X1,X2,…,Xr]:=(*[X1,X2,…,Xr-1])[Xr],

其中*[X1,X2,…,Xr-1]是R[X1,X2,…,Xr-1]上的具有有限特征的穩(wěn)定半星算子.R[X]上與w-算子有關(guān)的算子有wR-算子及w(R[X])-算子,那么w[X]-算子與它們有什么樣的關(guān)系,是否相等?本文就以討論這三類(lèi)算子的關(guān)系結(jié)束.為了解決這一問(wèn)題,回顧文獻(xiàn)[16-17]中的一些知識(shí).R的所有理想構(gòu)成的集合的子集F稱(chēng)為局部系統(tǒng)(localizingsystem)是指滿(mǎn)足:

1) 若I∈F,J是R的理想且I?J,則J∈F;

2) 若I∈F,J是R的理想且對(duì)任意i∈I,(J:RiR)∈F,則J∈F.

局部系統(tǒng)F稱(chēng)為有限生成的,是指對(duì)任意I∈F,存在有限生成理想J∈F,使得J?I.

引理 1.71) 若*是R上的半星算子,則F*:={I|I是R的理想,且I*=R*}是一個(gè)局部系統(tǒng);

2) 若*是R上的具有有限特征的半星算子,則F*是有限生成的局部系統(tǒng);

4) 若F是局部系統(tǒng),則F[X]={A|A是R[X]的理想,且A∩R∈F}是R[X]的局部系統(tǒng);

6) 若*是R上的穩(wěn)定的具有有限特征的半星算子,則*′=*[X].

證明1)、2)、3)由文獻(xiàn)[16]命題1.2知.4)由文獻(xiàn)[16]命題3.1知.5)由文獻(xiàn)[16]知.6)由文獻(xiàn)[17]命題2.2知.

命題 1.8對(duì)R[X]上的3個(gè)半星算子wR,w(R[X]),w[X],有wR=w[X]≤w(R[X]).

下面的例子說(shuō)明w[X]≠w(R[X]).

例 1.9對(duì)整環(huán)Z[X],其中Z是整數(shù)環(huán),考慮其理想(X,X2+1),可證(X,X2+1)w′≠(X,X2+1)wZ[X].X與X2+1互素,而Z[X]是最大公因子整環(huán),故(X,X2+1)∈GV(Z[X]),從而(X,X2+1)wZ[X]=Z[X].若1∈(X,X2+1)w′,則存在Z[X]的理想A,滿(mǎn)足(A∩Z)w=Z,且1∈((X,X2+1):A),從而A?(X,X2+1).而A∩Z?(X,X2+1)∩Z=0,與(A∩Z)w=Z矛盾.

由命題1.8知wR=w[X].那么對(duì)n≥2,是否也有wR[X1,X2,…,Xn-1]=w[X1,X2,…,Xn]?答案是否定的.下面例1.10說(shuō)明wR[X1]≠w[X1,X2].

(A∩Z[X1])wZ=Z[X1]

矛盾.

致謝西南科技大學(xué)博士基金(17zx7144)對(duì)本文給予了資助，謹(jǐn)致謝意.