Для изучения предлагаются понятия кольца, коммутативного кольца и области целосности, гомоморфизма и изоморфизма колец, подкольца, а так же свойства кольца целых чисел.
п.1. Понятие кольца.
Определение. Алгебра
, где - бинарные операции, - унарная операция, называется кольцом, если выполнены аксиомы.I.
- абелева группа.1)
2)
3)
4)
II. 1)
- ассоциативность умножения.2) законы дистрибутивности:
- левый дистрибутивный закон, - правый дистрибутивный закон. - называется аддитивной группой кольца.Определение. Кольцо
называется кольцом с единицей , если существуетОпределение. Кольцо
называется коммутативным, еслиОпределение. Элементы
называются делителями , еслиОпределение. Кольцо
называется областью целостности, если оно обладает свойствами:Кольцо
- коммутативно.Кольцо
с единицей , где .Кольцо не имеет делителей нуля.
Рассмотрим
. Операции - бинарная операция на множестве , операция - унарная операция на множестве , , значит - алгебра. Аксиомы кольца на множестве выполнены, это следует из свойств целых чисел, значит - кольцо. Это кольцо с единицей 1, так как и . Это коммутативное кольцо, так как . Это кольцо без делителей нуля. Кольцо целых чисел является областью целостности.Пусть
- множество целых чётных чисел, - алгебра, кольцо без единицы, коммутативное, без делителей нуля, не является областью целостности. - проверим, будет ли на множестве - кольцо. - бинарная операция на множестве . - бинарная операция на множестве . - унарная операция на множестве .Значит
- алгебра.Аксиомы кольца для данной алгебры выполнены, так как
, а на аксиомы выполнены (из свойств действительных чисел), значит - это кольцо. . . Кольцо с единицей - это коммутативное кольцо без делителей нуля, является областью целостности.Пусть
. Определим операции , ; , . - бинарные операции на множестве значит - унарная операция на множестве . , , значит - алгебра. Проверим, является ли эта алгебра кольцом. Для этого проверим аксиомы кольца. Равенство - равенство функции: из определения операций. Рассмотрим произведение , вычислим значения левой и правой частей от а) б) . Аналогично проверяется, что все аксиомы кольца выполнены, значит является кольцом. Это кольцо с единицей . Действительно, (свойство единицы). Это коммутативное кольцо, так как . Покажем, что это кольцо с делителями нуля. Пусть , , , (нулевая функция). Вычислим (равно нулевой функции). Значит , - делители нуля, значит кольцо - не является областью целостности.