代数数论

整数环

在有理数内部,“整数”恰好就是整数集 Z。在更大的数域内部,我们想要类似的概念:那些是诚实整数而非分数的元素。正确的答案是:恰好保留域中那些为代数整数的数。这个集合是一个环,是该域中一切算术的基石。

形式地说,对数域 K,整数环 O_K 是 Z 在 K 中的整闭包:即 K 中满足某个整系数首一多项式的元素之集。它是秩为 n = [K : Q] 的自由 Z-模,因而有一组由 n 个元素构成的整基,其分式域为 K。环 O_K 扮演着 Z 对 Q 所扮演的结构性角色。

使 O_K 强大的是:它是一个戴德金整环:即便单个元素无法唯一分解,每个非零理想仍唯一地分解为素理想之积。于是数的唯一分解之丧失在更高一层——理想的层面——得到修复,而其间的偏差由理想类群度量。

对高斯域 Q(i),整数环为 O_K = Z[i] = {a + bi : a, b 属于 Z},整基为 {1, i}。

Z[i] 甚至是欧几里得整环,故此处元素的唯一分解得以保存,类数为 1。

当 K = Q(a) 时,切勿天真地猜 O_K = Z[a]。它常常成立,但并非总成立:对 K = Q(sqrt(5)),整数环是 Z[(1 + sqrt(5))/2],严格大于 Z[sqrt(5)]。Z[a] 是否等于 O_K 由整除判别式的指标所支配。

又称
maximal order极大序極大序