代數數論

理想的範數

我們需要一種方法來度量理想的「大小」——更大的理想從環中切出更大的塊,我們想要一個數來刻畫它。對整數而言,理想 (n) 恰好把 Z 切成 |n| 個剩餘類,故其大小是 |n|。理想的範數把這種計數推廣到任意整數環,且它像絕對值一樣具有乘法性。

對整數環 O_K 的一個非零理想 I,範數 N(I) 是商環 O_K / I 的基數,它總是有限的。關鍵性質是乘法性:對所有非零理想 N(I J) = N(I) N(J),這由素理想唯一分解加上 N(P^k) = N(P)^k 推出。對主理想,N((a)) 等於 a 的域範數的絕對值。

理想範數是諸多有限性定理背後的主力。任何給定範數的理想只有有限多個,這使閔可夫斯基界論證成為可能:界住範數便界住了搜索範圍。對位於有理素數 p 之上、剩餘次數為 f 的素理想 P,範數為 N(P) = p^f,把範數直接與分裂數據繫在一起。

在 Z[i] 中,素理想 (2 + i) 的範數為 N((2 + i)) = 2^2 + 1^2 = 5,因為 O_K / (2 + i) 是有 5 個元素的域。與此一致,(5) = (2 + i)(2 - i) 的範數為 25 = 5 * 5。

這裡理想 (2 + i) 的範數等於元素 2 + i 的域範數 2^2 + 1^2,對主理想必然如此。

又稱
absolute ideal norm理想的绝对范数理想的絕對範數