模的Fitting理想
字数 753 2025-11-12 14:19:30
模的Fitting理想
我们先从模的基本概念开始。模是环上的线性空间概念的推广。设R是环,M是左R-模。这意味着M上有加法运算,并且R中的元素可以作用在M上,满足分配律等条件。
现在考虑有限生成模。如果M可以由有限个元素m₁,...,mₙ生成,那么存在满同态f: Rⁿ → M,其中Rⁿ是自由R模。这个同态的核K = ker(f)是Rⁿ的子模,称为M的关系子模。
对于这样的满同态f: Rⁿ → M,我们可以考虑它的提升。具体来说,我们取自由分解Rᵐ → Rⁿ → M → 0,其中第一个映射的像正好是K。这个复合映射Rᵐ → Rⁿ可以表示为一个n×m矩阵A,称为M的表示矩阵。
Fitting理想的定义就基于这个表示矩阵。对于整数k ≥ 0,M的第k个Fitting理想Fittₖ(M)定义为:取表示矩阵A的所有n-k阶子式的理想(如果n-k ≤ min(n,m)),否则当n-k > n时定义为R,当n-k ≤ 0时定义为0理想)。
关键性质是Fitting理想与表示的选择无关。无论我们选择什么样的有限表示,得到的Fitting理想都是相同的。这意味着Fitting理想是模M本身的内在不变量,而不依赖于具体的表示。
Fitting理想具有很好的函子性质。对于模同态,Fitting理想以可预测的方式变化。特别地,如果M'是M的子模,那么Fittₖ(M')包含在Fittₖ(M)中。
在应用方面,Fitting理想可以检测模的性质。例如,Fitt₀(M) = 0当且仅当M是零模。更一般地,Fitting理想的消去性质可以告诉我们模在局部化后的行为。
Fitting理想在交换代数中有重要应用,特别是在研究有限生成模的结构时。它们提供了比Annihilator更精细的不变量,能够捕捉模的更多信息。