环

环的定义

代数系统 <A, +, ·> 是环,若满足:

  1. <A, +> 是阿贝尔群(加法群)

  2. <A, ·> 是半群

  3. 乘法对加法可分配:

    a⋅(b+c)=a⋅b+a⋅c,(b+c)⋅a=b⋅a+c⋅aa⋅(b+c)=a⋅b+a⋅c,(b+c)⋅a=b⋅a+c⋅a

环的基本性质

设 <A, +, ·> 是环,θ 是加法幺元,则:

  1. a⋅θ=θ⋅a=θa⋅θ=θ⋅a=θ

  2. a⋅(−b)=(−a)⋅b=−(a⋅b)a⋅(−b)=(−a)⋅b=−(a⋅b)

  3. (−a)⋅(−b)=a⋅b(−a)⋅(−b)=a⋅b

  4. a⋅(b−c)=a⋅b−a⋅ca⋅(b−c)=a⋅b−a⋅c

  5. (b−c)⋅a=b⋅a−c⋅a(b−c)⋅a=b⋅a−c⋅a

特殊环

1. 交换环

  • ⋅·满足交换律

2. 含幺环

  • ⋅·有幺元

3. 含零因子环

  • 存在 a,b≠θ 使得 a⋅b=θa⋅b=θ

4. 整环

  • 交换环

  • 含乘法幺元

  • 无零因子

  • 乘法对加法可分配

无零因子的等价定理

定理表述

设 <A, +, ·> 是一个环,θ 是 A 中关于运算 + 的幺元,则以下两个条件等价:

  1. <A, +, ·> 中无零因子

  2. <A, +, ·> 满足可约律(消去律),即:

    ∀a,b,c∈A,c≠θ,若 c⋅a=c⋅b 则 a=b∀a,b,c∈A,c≠θ,若 c⋅a=c⋅b 则 a=b

    以及

    ∀a,b,c∈A,c≠θ,若 a⋅c=b⋅c 则 a=b∀a,b,c∈A,c≠θ,若 a⋅c=b⋅c 则 a=b