החלפה (תורת החוגים)

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

בתורת החוגים, תכונת ההחלפה היא תכונה של מודולים, הנלמדת בקשר לפירוק לסכום ישר (כגון במשפט קרול-שמידט) והרמה של אידמפונטים.

הגדרה

למודול A יש תכונת ההחלפה הסופית אם בכל מקרה בו A הוא מחובר ישר בסכום ישר  M=M1M2, יש פירוק  M=A(M1M2) שבו  M1M1,M2,M2 (נובע מכאן שכל  Mi הוא מחובר ישר של  Mi).

באופן כללי יותר, עבור מונה  α, למודול A יש תכונת ההחלפה ה- α אם בכל מקרה בו A הוא מחובר ישר בסכום ישר  M=iαMi, יש פירוק  M=AiαMi שבו  MiMi לכל i (וגם כאן נובע שכל  Mi הוא מחובר ישר של  Mi). התכונה נעשית חזקה יותר ככל שהמונה  α גדול יותר. אם A מקיים את התנאי לכל  α, אומרים שיש לו תכונת ההחלפה (הכללית). כל תכונות ההחלפה הסופיות (ל- 2α<) שקולות זו לזו.

תכונת ההחלפה הסופית גוררת את תכונת ההחלפה הכללית אם המודול נוצר סופית, או אם הוא סכום ישר של מודולים אי-פרידים; במקרה הכללי זוהי בעיה פתוחה. מודול פרויקטיבי עם תכונת ההחלפה הבת-מניה מקיים את תכונת ההחלפה הכללית.

לכל מודול איג'קטיבי יש תכונת ההחלפה.

תכונת ההחלפה וסכומים ישרים

תכונת ההחלפה ה- α עוברת ממודול למחובר ישר שלו, ואם היא נכונה לשני מודולים היא נכונה גם לסכום הישר שלהם.

יהי A מודול אי-פריד (כזה שאינו סכום ישר). אז הוא מקיים את תכונת ההחלפה, אם ורק אם הוא מקיים את תכונת ההחלפה הסופית, אם ורק אם הוא "אי-פריד בחזקה" (כלומר, חוג האנדומורפיזמים שלו הוא מקומי). בפרט, אם המודול אי-פריד, תכונת ההחלפה הסופית גוררת את תכונת ההצבה (שהיא גרסה חזקה של תכונת הצמצום).

תכונת ההחלפה של חוגים

אומרים שלחוג R יש תכונת ההחלפה, אם הוא מקיים את תכונת ההחלפה כמודול מעל עצמו. למודול M מעל R יש תכונת ההחלפה הסופית אם ורק אם לחוג האנדומורפיזמים  End(RM) יש תכונת ההחלפה. חוג R מקיים את תכונת ההחלפה אם ורק אם אפשר להרים בו אידמפוטנטים מודולו כל אידאל שמאלי או ימני, אם ורק אם אפשר להרים אידמפוטנטים מודולו רדיקל ג'ייקובסון  Jac(R) והחוג  R/Jac(R) מקיים את תכונת ההחלפה [1].


מקורות

  • A. A. Tuganbaev, Rings and modules with exchange properties, J. Math. Sci. 110(1) (2002), 2348–2421.

הערות שוליים

  1. W. K. Nicholson, Lifting idempotents and exchange rings, Trans. Amer. Math. Soc. 229 (1977), 269–278