高等环论
幂等元
幂等元是与自身相乘后保持不变的元素——平方它什么也不改变。想象一个投影:一旦施加,对已经落在其像中的东西就不再有任何作用,做两次和做一次效果相同。幂等元是环如何分裂成相互独立部分的代数指纹。
严格地说,环 R 中的元素 e 称为幂等的,如果 e^2 = e。元素 0 与 1 总是幂等的,称为平凡幂等元;与它们不同的幂等元称为非平凡的。两个幂等元 e 与 f 称为正交的,如果 e·f = f·e = 0;幂等元称为中心的,如果它与 R 中每个元素可交换。
其结构意义在于分解。一个非平凡的中心幂等元 e 诱导一个直积分解 R ≅ eR × (1 − e)R,把环分裂成两个更小的环。没有非平凡幂等元的环称为连通的(在几何图景中其谱是连通的)。幂等元还分类模的直和项——模分解 M = A ⊕ B 对应于一个投影到 A 的幂等自同态——这正是它们在投影模理论与格罗滕迪克群 K_0 中居于核心的原因。
在 Z/6Z 中,元素 3 是幂等的,因为 3·3 = 9 = 3(模 6),4 也是,因为 16 = 4(模 6)。事实上 3 + 4 = 1 且 3·4 = 0,正反映了 Z/6Z ≅ Z/2Z × Z/3Z。
见证直积分解的正交幂等元。
又称
另见