模是一个重要的代数系统。它是一个带算子区A的交换(加)群M。抽象代数学的重要组成部分之一,主要研究环上的模。模的概念本质上是域上
向量空间的直接推广。早在19世纪,
狄利克雷(Dirichlet,P.G.L.)就曾经考虑过多项式环上的模,20世纪20年代,
诺特(Noether,E.)曾一再提出过模的重要作用。
概念
循环模(cyclic module)是一类特殊的有限生成模。可由一个元素生成的A模M称为循环模(A是有单位元环),即,有x∈M,使得M=Ax成立。环A作为A模是循环模。A模M是循环模的
充分必要条件是MA/I,其中I为A的一个左理想。
模
模是一个重要的代数系统。它是一个带算子区A的交换(加)群M。给定集合A与交换群M,若定义了a∈A与x∈M的乘积ax∈M,并且这个积满足条件:
1.a(x+y)=ax+ay (a∈A,x,y∈M),
则称A为M的
算子区,称M为带算子区A的模,又称为A上的模或A模。这时,由对应(a,x)→ax确定的
映射A×M→M,称为A作用到M上的运算。任意a∈A可诱导出M的
自同态aM:x→ax,而考虑交换群M能否成为A模就是看能否给出映射
μ: A→End(M), a→aM.
特别地,考虑A是结合环,若满足上述条件1的A模还满足:
2.(a+b)x=ax+bx;
3.(ab)x=a(bx);
即映射μ:A→End(M)为
环同态,则称M为左A模或左环模。由于A到M上的运算是写在左侧,所以M就称为左A模,记为AM。类似地,有右A模M,记为MA。若A有单位元1,且又满足条件
4.1x=x (x∈M);
则称M为酉模或幺模。
模论
抽象代数学的重要组成部分之一,主要研究环上的模。模的概念本质上是域上
向量空间的直接推广。早在19世纪,
狄利克雷(Dirichlet,P.G.L.)就曾经考虑过多项式环上的模,20世纪20年代,
诺特(Noether,E.)曾一再提出过模的重要作用。交换环上的模在代数几何中有重要作用,非交换环特别是群环上的模就是群的线性表示,域上的模就是向量空间.到了20世纪40年代,由于环论的需要和同调代数的兴起,模论得到了进一步发展.近30年来,已成为同调代数、群论、环论、
代数K理论、范畴论等分支学科研究中不可缺少的工具,并在其他数学分支,如代数几何、拓扑学、泛函分析甚至微分方程等领域里得到了较广泛的应用.现代模论已成为内容丰富、文献浩繁的代数学的一个独立分支.
有限生成模
模论的基本概念之一。指可以表示出A模M中任一个元的M的一组元素。考虑环A模M时,A的元称为
纯量,A称为M的系数环或基环,运算A×M→M称为纯量乘法,ax称为x的纯量倍,它的全体记为Ax。对M的一簇元素{xλ}λ∈I,形式为:
的元的全体N是包含全部xλ(λ∈I)的M的最小子模,它等于和:
称N由{xλ}λ∈I所生成,而{xλ}λ∈I称为N的生成系。若I是
可数集,且M由{xλ}λ∈I生成,则称M为可数生成模。当I是有限集,且M=Ax1+Ax2+…+Axn,称M为有限生成模,此时任x∈M有表示式:
x=r1x1+r2x2+…+rnxn, r1,r2,…,rn∈A.
模M是有限生成当且仅当对M的每一个子模集{Ai|i∈I},若有:
则存在有限子集I0I,使得:
环
的全体构成的集类,则F是R上的一个环。环也是对于交与对称差运算封闭的集类,并按这两种运算成为
布尔环(参见第一卷《布尔代数》)。要把R上的
勒贝格测度和勒贝格-斯蒂尔杰斯测度以及相应的积分理论推广到更一般的集合上,就需要做一系列奠基工作,其中之一是建立一些特殊的集类并研究其性质。环以及半环、σ环、代数、σ代数等重要集类正是为了这一目的而引入的。