交換代數
整閉包
當一個環有些「缺失」的元素,按理本應屬於它——滿足堂堂正正首一方程卻被遺漏的分式——整閉包就把它們悉數補回。從幾何上看這就是正規化:它修復曲線的輕度奇異性,分開自交、解開尖點,用最光滑的雙有理伴侶取代有瑕疵的模型。這是使一個環「整閉」的清理運算。
設 R 是交換環 S 的子環。R 在 S 中的整閉包是 S 中所有在 R 上整的元素之集,即滿足以 R 中元素為係數的首一多項式者。一條非平凡的定理保證這個集合本身是包含 R 的子環。當 R 是整環且 S = Frac(R) 時,便稱之為 R 的整閉包;若 R 等於其在分式體中的整閉包,則稱 R 整閉(或正規)。
每個唯一分解整環都是整閉的,故 Z 與 k[x_1, ..., x_n] 都正規;這正是為什麼「正規」是「唯一分解整環」的弱化。經典的非正規例子是 Z[sqrt(-3)],其在 Q(sqrt(-3)) 中的整閉包是更大的環 Z[(1 + sqrt(-3))/2]——元素 (1 + sqrt(-3))/2 滿足首一多項式 x^2 - x + 1 = 0,本是整的卻被遺漏。對體上有限生成的整環,整閉包仍有限生成(諾特有限性定理),使正規化可計算。
尖點三次曲線環 R = k[t^2, t^3] ⊆ k[t] 的整閉包是 k[t]:元素 t = t^3/t^2 落在 Frac(R) 中且在 R 上滿足首一方程 x^2 - t^2 = 0,故正規化把尖點解開成一條光滑直線。
正規化解開了 y^2 = x^3 的尖點。
數域的整數環按定義就是 Z 在該體中的整閉包——整閉包正是數論中產生戴德金整環的機制。
又稱
另見