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大学院

いつまでも育たない環

イデアルの上昇列は必ず止まります。環の内側に無限の塔はありません。

まず、身近な例で

16の倍数の集まりは8の倍数に入り、次は4、次は2と集まりが広がります。ネーター性は、イデアルという特別な集まりをこの向きに増やすと、いつか増加が止まる性質です。イデアルには計算の規則もあります。

ちいさな確認:考えてみよう

上の具体例を見ながら考えよう。何度やり直しても大丈夫。

整数の倍数の集まりで、正しい包含は?

答えと考え方を読む

16の倍数は8の倍数にも入る。 16k=8×(2k)です。一方、8は8の倍数ですが16の倍数ではありません。集まりが広がる向きを確かめよう。

3段階で考えよう

  1. 環のイデアルとは倍数の束です:環の足し算で閉じていて、何を掛けても飲み込む——たとえばℤの8の倍数の集まり。環がネータ的とは、基を厳しく伸ばすイデアルの無限の塔が存在しないこと:上昇列はかならず止まります。
  2. IsNoetherianRing Rは意図的に略記です:IsNoetherian R R——環を自分自身の加群として見たときネータ的。二番目に表示した定理が、この言い回しを日々の通貨に換算します:すべてのイデアルは有限個の生成元を持つこと。
  3. 証明の頂上はこれに固執します:頂上の抜粋は[CommRing A]と[IsLocalRing A]のとなりに[IsNoetherianRing A]を運びます。有限のデータがAの中のすべてを制御する——その手綱がなければ、二つの工房は限りなく散らかるだけです。

小さな例で確かめる

ℤの塔(16) ⊂ (8) ⊂ (4) ⊂ (2)——8が16を割るので16は8の倍数の中に置きます——は必ず止められ、実際止まります:ℤのイデアルはどれも一つの数が生成するから、上昇列は有限のステップで終わります。

Leanの定義・原文の抜粋

Mathlib · db584cd · Defs.lean

/-- A (semi)ring is Noetherian if it is Noetherian as a module over itself,i.e. all its ideals are finitely generated. -/@[wikidata Q582271]abbrev IsNoetherianRing (R) [Semiring R] :=  IsNoetherian R R theorem isNoetherianRing_iff {R} [Semiring R] : IsNoetherianRing R ↔ IsNoetherian R R :=  Iff.rfl /-- A ring is Noetherian if and only if all its ideals are finitely-generated. -/theorem isNoetherianRing_iff_ideal_fg (R : Type*) [Semiring R] :    IsNoetherianRing R ↔ ∀ I : Ideal R, I.FG :=

このLeanの読み方

略記の設計はMathlibの作法の見本です:読める概念に名前を付け、加群側の条件で実現し、そして頭の中にある生成元の数え方との等価性を証明する(isNoetherianRing_iff_ideal_fg)。鎖の安定化や二次元の定理がこのファイルの残りを満たします。頂上の仮定の列では略記のまま現れます——述べるのは短く、稼ぐのは重い。

この言葉を使う章

12. 二つの工房、同じ注文13. ピップの無謀なキルト
わからない・道に迷った

ミカのたすけ舟

いつまでも育たない環

今は、一つだけ

まず「3段階で考えよう」を上から読みます。Leanの原文は、その後でも大丈夫です。

言葉をほどこう

イデアルの上昇列は必ず止まります。環の内側に無限の塔はありません。

このページの「この言葉の前に」に、先に知ると読みやすい言葉があります。

小さな手がかり

ℤの塔(16) ⊂ (8) ⊂ (4) ⊂ (2)——8が16を割るので16は8の倍数の中に置きます——は必ず止められ、実際止まります:ℤのイデアルはどれも一つの数が生成するから、上昇列は有限のステップで終わります。

閉じれば、読んでいた場所に戻れます。このページに合わせて用意したヒントです。

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