模论
模的直和
直和把若干模并排拼成一个更大的模,各部分之间互不干扰——就像把彼此独立的数轴叠起来构成平面。每个直和项保留自己的运算,整体的一个元素无非是一个元组,每个部分各取一个。这是模合并时不损失任何信息的方式:你总能读出每个分量。
对以 I 中 i 为指标的一族 R-模 (M_i),直和 ⊕ M_i 是元组 (m_i) 的集合,其中 m_i 属于 M_i 且只有有限多个 m_i 非零,运算按分量相加与标量乘。直积 ∏ M_i 去掉有限性条件;当 I 有限时二者相同。直和是 R-模范畴中的余积:从 ⊕ M_i 出发的映射对应于从各 M_i 出发的一族映射。
模 M 是子模 N_1, ..., N_k 的内直和,记作 M = N_1 ⊕ ... ⊕ N_k,如果每个元素都唯一地写成 n_1 + ... + n_k,其中 n_i 属于 N_i;等价地 M = N_1 + ... + N_k 且每个 N_j 与其余项之和只在 0 处相交。把模分解为更简单(最好是不可分解)的直和项,是结构理论的核心目标之一。
Z/6Z ≅ Z/2Z ⊕ Z/3Z,因为 2 与 3 互素(中国剩余定理)。Z/6Z 中像 5 这样的元素对应于 Z/2Z ⊕ Z/3Z 中的对 (1, 2),运算按分量进行。
互素的循环模分裂为直和,这是最简单的非平凡分解。
另见