模論

分裂正合序列

分裂正合序列是這樣一種短正合序列:其中間的模乾淨地拆成兩端——擴張是平凡的。分裂是最好的結局:子模 A 在 B 中有補,於是 B 不過是把 A 與 C 並排放置,拼裝過程中沒有任何東西被擰在一起。

短正合序列 0 -> A -i-> B -p-> C -> 0 分裂,如果下列等價條件之一成立:存在收縮 r : B -> A 使 r∘i 等於 A 上的恆等;存在截面 s : C -> B 使 p∘s 等於 C 上的恆等;或 B 是 i(A) 與一個補子模的內直和。每種情形下都有 B ≅ A ⊕ C,且該同構與映射 i 和 p 相容(分裂引理)。

在某些情形下分裂是自動的:任何以投射模結尾的短正合序列都分裂(用提升性質構造截面),任何以內射模開頭的序列也分裂。在體上,向量空間的每個短正合序列都分裂——子空間總有補——這恰恰解釋了為何線性代數比模論簡單得多。

0 -> Z/2Z -> Z/6Z -> Z/3Z -> 0 分裂,因為由中國剩餘定理 Z/6Z ≅ Z/2Z ⊕ Z/3Z;一個截面把 Z/3Z 的生成元送到 Z/6Z 中唯一的 3 階元素。與之對照,0 -> Z -> Z -> Z/2Z -> 0 不分裂。

互質強制分裂;分裂引理隨即給出 B ≅ A ⊕ C。