模論
有限生成模
有限生成模是這樣一種模:只用加法與環的純量乘法,你就能從一個有限的元素列表完全到達它——一個具有有限張成集的模。這是模最自然的有限性條件:小到足以由有限數據掌控,但與自由模不同,生成元不必獨立,通常也沒有基。
確切地說,R-模 M 有限生成,如果存在 m_1, ..., m_n 屬於 M 使 M 的每個元素都能寫成 r_1 m_1 + ... + r_n m_n,其中 r_i 屬於 R。等價地,M 是有限秩自由模的商:存在滿射 R^n -> M。生成元之間的關係(此滿射的核)承載著其餘資訊,構成所謂的表現。
一般而言,有限生成比自由、甚至比作為模是諾特要弱得多——但在諾特環上二者重合:模有限生成當且僅當它諾特,此時每個子模也有限生成。主理想整環上模的整個結構定理就是關於有限生成模的論斷,而中山引理是局部地推理它們時不可或缺的工具。
Z/2Z ⊕ Z 是有限生成的 Z-模,由 (1, 0) 與 (0, 1) 張成,但它沒有基:元素 (1, 0) 被純量 2 零化,故兩個生成元不獨立。相比之下 Q 不是有限生成的 Z-模——沒有任何有限的分數集能張成整個 Q。
有限生成未必意味著自由;Q 表明連看似很小的群也可能不滿足有限性。
又稱
另見