模的链条件
字数 840 2025-11-21 12:23:21
模的链条件
我们先从最基础的代数结构开始理解这个概念。模的链条件描述的是模中子模的包含关系所具有的特定规律性,是研究模结构的重要工具。
1. 链的基本概念
在任意模M中,考虑其子模构成的序列(称为链):
- 升链:M₁ ⊆ M₂ ⊆ M₃ ⊆ ⋯ (子模依次包含)
- 降链:M₁ ⊇ M₂ ⊇ M₃ ⊇ ⋯ (子模依次被包含)
2. 链条件的精确定义
(1) 升链条件(ACC):每个升链都会"稳定化",即存在正整数N,使得当n≥N时Mₙ = Mₙ₊₁
(2) 降链条件(DCC):每个降链都会"稳定化",即存在正整数N,使得当n≥N时Mₙ = Mₙ₊₁
3. 等价刻画
升链条件等价于:M的任意非空子模集合都有极大元(在包含关系下)
降链条件等价于:M的任意非空子模集合都有极小元(在包含关系下)
4. 重要特例:诺特模与阿廷模
- 满足升链条件的模称为诺特模
- 满足降链条件的模称为阿廷模
这两个概念分别以埃米·诺特和埃米尔·阿廷的名字命名
5. 实例分析
考虑整数模ℤ(作为ℤ-模):
- ℤ不满足降链条件,因为(2) ⊃ (4) ⊃ (8) ⊃ ⋯ 是无穷严格降链
- ℤ满足升链条件,因为其子模都是主理想(m),且升链最终稳定
6. 链条件的传递性
若M是诺特模(或阿廷模),则:
- M的每个子模也是诺特模(或阿廷模)
- M的每个商模也是诺特模(或阿廷模)
7. 有限生成与链条件的关系
对于模M,以下等价:
- M是诺特模
- M的每个子模都是有限生成的
- M的每个子模集合都有极大元
8. 链条件与模运算
诺特模和阿廷模的性质在有限直和下保持:
- 若M₁, M₂都是诺特模(阿廷模),则M₁⊕M₂也是诺特模(阿廷模)
9. 链条件的同调刻画
在短正合序列0→A→B→C→0中:
- 若A和C是诺特模,则B也是诺特模
- 若A和C是阿廷模,则B也是阿廷模
10. 应用意义
链条件保证了模结构的"有限性",使得许多无限过程(如子模的无穷并或交)能够被有限过程控制,这是研究模分解和分类的基础。