リーアルジェブラ(多元環)に対して、アイディアル(イデアル)は、リーアルジェブラ(多元環)のアイディアル(イデアル)によるクウォシェント(商)リーアルジェブラ(多元環)の上へのカノニカル(正典)リーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)のカーネル(核)であることの記述/証明
話題
About: リーアルジェブラ(多元環)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、%ストラクチャー(構造)種類名%ホモモーフィズム(準同形写像)の定義を知っている。
- 読者は、リニアマップ(線形写像)のカーネル(核)の定義を知っている。
- 読者は、リーアルジェブラ(多元環)のリーアルジェブラ(多元環)のアイディアル(イデアル)によるクウォシェント(商)リーアルジェブラ(多元環)の定義を知っている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のリーアルジェブラ(多元環)に対して、任意のアイディアル(イデアル)は、当該リーアルジェブラ(多元環)の当該アイディアル(イデアル)によるクウォシェント(商)リーアルジェブラ(多元環)の上へのカノニカル(正典)リーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)のカーネル(核)であるという命題の記述および証明を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。
本体
1: 構造化された記述
ここに'構造化された記述'のルールたちがある。
エンティティ(実体)たち:
\(V'\): \(\in \{\text{ 全てのリーアルジェブラ(多元環)たち }\}\)
\(V\): \(\in \{V' \text{ の全てのアイディアル(イデアル)たち }\}\)
\(V' / V\): \(= \text{ 当該クウォシェント(商)リーアルジェブラ(多元環) }\)
\(f\): \(V' \to V' / V, v' \mapsto [v']\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(f \in \{\text{ 全てのリーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)たち }\}\)
\(\land\)
\(V = f \text{ のカーネル(核) }\)
//
2: 注
任意のリーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)のカーネル(核)は当該ドメイン(定義域)のアイディアル(イデアル)であるという命題によって、任意のリーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)のカーネル(核)は当該ドメイン(定義域)のアイディアル(イデアル)である; 本命題によって、任意のリーアルジェブラ(多元環)の任意のアイディアル(イデアル)はあるリーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)のカーネル(核)である。
したがって、全てのアイディアル(イデアル)たちは、全てのリーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)たちのカーネル(核)たちである。
3: 証明
全体戦略: ステップ1: \(f\)はリーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)であることを見る; ステップ2: \(V\)は\(f\)のカーネル(核)であることを見る。
ステップ1:
\(f\)はリーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)であることを見よう。
\(v'_1, v'_2 \in V'\)および\(r_1, r_2 \in F\)を任意のものとしよう。
\(f (r_1 v'_1 + r_2 v'_2) = [r_1 v'_1 + r_2 v'_2] = r_1 [v'_1] + r_2 [v'_2] = r_1 f (v'_1) + r_2 f (v'_2)\)。
\(f ([v'_1, v'_2]) = [[v'_1, v'_2]] = [[v'_1], [v'_2]] = [f (v'_1), f (v'_2)]\)。
したがって、\(f\)はリーアルジェブラ(多元環)ホモモーフィズム(準同形写像)である。
ステップ2:
\(V\)は\(f\)のカーネル(核)であることを見よう。
\(f (v') = [0]\)が意味するのは、\([v'] = [0]\)、それが意味するのは、\(v' \in V\)。
他方で、各\(v \in V\)に対して、\(f (v) = [v] = [0]\)、したがって、\(v \in Ker (f)\)。
したがって、\(V = Ker (f)\)。