模的内射包
字数 694 2025-11-13 21:56:58
模的内射包
我们先从模的基本概念开始。一个模是环上的代数结构,可以看作向量空间的推广。具体来说,若R是一个环,一个左R-模M是一个交换群,带有R在M上的标量乘法,满足分配律和结合律等公理。
接下来,我们讨论子模和模同态。一个模N是M的子模,如果它在加法和标量乘法下封闭。模同态是保持模结构的映射。这些概念帮助我们理解模之间的相互关系。
现在,我们引入内射模的概念。一个模E称为内射模,如果对于任意单同态i: A → B和同态f: A → E,存在同态g: B → E使得g∘i = f。直观上,这意味着从子模到E的映射总能延拓到整个模上。
为了理解内射模的存在性,我们需要知道每个模都可以嵌入到一个内射模中。这个结论基于以下事实:任何交换群都可以嵌入到一个可除群中,而可除群在整数环上是内射模。
在此基础上,我们定义内射包。一个模M的内射包是一个内射模E(M),带有一个单同态ι: M → E(M),满足ι(M)在E(M)中是本质的。本质子模的意思是:如果E(M)的子模N与ι(M)的交集只有零元,那么N本身只能是零模。
内射包具有唯一性:任何模的内射包在同构意义下是唯一的。这意味着虽然内射包可能有不同的具体构造,但它们的结构本质上是相同的。
内射包在模论中有着重要应用。它们用于构造内射分解,这是同调代数中的基本工具。内射分解允许我们定义导出函子,如Ext函子,这些函子用于度量模的扩展和同调性质。
最后,我们注意到内射包与不可分解内射模的联系。每个内射模可以分解为不可分解内射模的直和,而这些不可分解内射模对应于环的素理想的内射包。这一深刻结果将内射包与环的结构理论紧密联系起来。