模的Socle
字数 890 2025-11-20 08:52:40

模的Socle

我将详细讲解模的Socle(基座)这一概念。这是一个研究模结构的重要工具,特别在Artinian模和半单模理论中具有核心地位。

1. 基本定义
模M的Socle定义为M的所有单子模(不可约子模)的和。记作Soc(M)。若M没有单子模,则定义Soc(M) = 0。

  • 单子模:非零模M称为单模,如果它的子模只有0和M本身
  • 构造方式:Soc(M) = ∑{N ⊆ M | N是单子模}
  • 等价描述:Soc(M)也可定义为M的所有本质单子模的直和

2. 基本性质
Socle具有以下基本性质:

  • Soc(M)是M的特征子模(在任何自同态下不变)
  • Soc(M)是半单模(可表示为单子模的直和)
  • 若M是Artinian模,则Soc(M)是本质子模
  • 对任意子模N ⊆ M,有Soc(N) = N ∩ Soc(M)

3. 计算与识别
计算模的Socle有具体方法:

  • 对于域k上的向量空间V,Soc(V) = V
  • 对于循环模M = R/I,其中R是环,I是理想,Soc(M)由所有满足J·M = 0的极大理想J决定
  • 对于有限生成模,可通过分解为循环模计算Socle
  • 重要公式:Soc(M) = {m ∈ M | J(R)m = 0},其中J(R)是环R的Jacobson根

4. 对偶概念:Socle与根
Socle与Jacobson根构成对偶概念:

  • Soc(M)是"最大"半单子模
  • Rad(M)是"最小"子模使得商模是半单的
  • 对Artinian模,有Soc(M/Rad(M)) ≅ Soc(M)
  • 对Noetherian模,有Rad(M/Soc(M)) = Rad(M)/Soc(M)

5. 应用与推广
Socle在模论中的主要应用:

  • 判断模的可约性:M是半单模当且仅当Soc(M) = M
  • 研究内射模:模E是内射包当且仅当Soc(E)是本质子模
  • 在表示论中:通过Socle序列研究模的滤过结构
  • 推广概念:有上Socle序列Socₙ(M),定义为Soc(M)在M/Socₙ₋₁(M)中的原像

这个理论为分析模的内部结构提供了系统工具,特别在有限维代数的表示论中具有核心地位。

模的Socle 我将详细讲解模的Socle(基座)这一概念。这是一个研究模结构的重要工具,特别在Artinian模和半单模理论中具有核心地位。 1. 基本定义 模M的Socle定义为M的所有单子模(不可约子模)的和。记作Soc(M)。若M没有单子模,则定义Soc(M) = 0。 单子模:非零模M称为单模,如果它的子模只有0和M本身 构造方式:Soc(M) = ∑{N ⊆ M | N是单子模} 等价描述:Soc(M)也可定义为M的所有本质单子模的直和 2. 基本性质 Socle具有以下基本性质: Soc(M)是M的特征子模(在任何自同态下不变) Soc(M)是半单模(可表示为单子模的直和) 若M是Artinian模,则Soc(M)是本质子模 对任意子模N ⊆ M,有Soc(N) = N ∩ Soc(M) 3. 计算与识别 计算模的Socle有具体方法: 对于域k上的向量空间V,Soc(V) = V 对于循环模M = R/I,其中R是环,I是理想,Soc(M)由所有满足J·M = 0的极大理想J决定 对于有限生成模,可通过分解为循环模计算Socle 重要公式:Soc(M) = {m ∈ M | J(R)m = 0},其中J(R)是环R的Jacobson根 4. 对偶概念:Socle与根 Socle与Jacobson根构成对偶概念: Soc(M)是"最大"半单子模 Rad(M)是"最小"子模使得商模是半单的 对Artinian模,有Soc(M/Rad(M)) ≅ Soc(M) 对Noetherian模,有Rad(M/Soc(M)) = Rad(M)/Soc(M) 5. 应用与推广 Socle在模论中的主要应用: 判断模的可约性:M是半单模当且仅当Soc(M) = M 研究内射模:模E是内射包当且仅当Soc(E)是本质子模 在表示论中:通过Socle序列研究模的滤过结构 推广概念:有上Socle序列Socₙ(M),定义为Soc(M)在M/Socₙ₋₁(M)中的原像 这个理论为分析模的内部结构提供了系统工具,特别在有限维代数的表示论中具有核心地位。