模論
模的直和
直和把若干模並排拼成一個更大的模,各部分之間互不干擾——就像把彼此獨立的數軸疊起來構成平面。每個直和項保留自己的運算,整體的一個元素無非是一個元組,每個部分各取一個。這是模合併時不損失任何資訊的方式:你總能讀出每個分量。
對以 I 中 i 為指標的一族 R-模 (M_i),直和 ⊕ M_i 是元組 (m_i) 的集合,其中 m_i 屬於 M_i 且只有有限多個 m_i 非零,運算按分量相加與純量乘。直積 ∏ M_i 去掉有限性條件;當 I 有限時二者相同。直和是 R-模範疇中的餘積:從 ⊕ M_i 出發的映射對應於從各 M_i 出發的一族映射。
模 M 是子模 N_1, ..., N_k 的內直和,記作 M = N_1 ⊕ ... ⊕ N_k,如果每個元素都唯一地寫成 n_1 + ... + n_k,其中 n_i 屬於 N_i;等價地 M = N_1 + ... + N_k 且每個 N_j 與其餘項之和只在 0 處相交。把模分解為更簡單(最好是不可分解)的直和項,是結構理論的核心目標之一。
Z/6Z ≅ Z/2Z ⊕ Z/3Z,因為 2 與 3 互質(中國剩餘定理)。Z/6Z 中像 5 這樣的元素對應於 Z/2Z ⊕ Z/3Z 中的對 (1, 2),運算按分量進行。
互質的循環模分裂為直和,這是最簡單的非平凡分解。
另見