交换代数

理想的根

如果说理想是一组「为零的规则」,那么它的根就是忘掉了重数的同一规则。理想 (x^2) 要求 x 二阶为零;它的根 (x) 只要求 x 为零即可。取根剥去了无穷小的增厚,只保留底层的条件集——这恰是几何所能看见的信息。

给定交换环 R 的理想 I,其根 sqrt(I) 是所有满足「某个正整数次幂 a^n 落在 I 中」的元素 a 之集合。它仍是一个理想,包含 I,且连取两次根不改变结果:sqrt(sqrt(I)) = sqrt(I)。与自身的根相等的理想称为根理想。I 的根也可内蕴地描述为:包含 I 的所有素理想之交。

零理想的根就是诣零根。素理想自动是根理想,但根理想未必是素理想——k[x, y] 中的 (xy) 是根理想(它等于 sqrt((xy))),却不是素理想,因为它是两个素理想 (x) 与 (y) 之交。在代数闭域上的零点定理下,根理想恰好是那些作为某个代数集的完整理想而出现的理想。

在 Z 中,sqrt((12)) = sqrt((2^2 · 3)) = (6):一个整数的某个幂能被 12 整除,当且仅当它同时能被 2 和 3 整除,即能被 6 整除。

取根把素数幂的指数降为一。

常用恒等式:sqrt(I ∩ J) = sqrt(I) ∩ sqrt(J),且 sqrt(I) = R 当且仅当 I = R。根可借助计算机代数中使用的商理想/饱和技巧来计算。