WikiDer > Композиционное кольцо

В математика, а композиция кольцо, введенный в (Адлер 1962 г.), это коммутативное кольцо (р, 0, +, -, ·), возможно без единицы 1 (см. неунитальное кольцо) вместе с операцией

${ displaystyle circ: R times R rightarrow R}$

так что для любых трех элементов ${ displaystyle f, g, h in R}$ надо

1. ${ Displaystyle (е + г) CIRC H = (F CIRC H) + (G CIRC H)}$
2. ${ Displaystyle (е CDOT г) CIRC H = (F CIRC H) CDOT (г CIRC H)}$
3. ${ Displaystyle (е circ g) circ h = f circ (g circ h).}$

это нет в общем случае, что ${ Displaystyle f circ g = g circ f}$, ни это вообще так, что ${ Displaystyle f circ (г + ч)}$ (или же ${ displaystyle f circ (g cdot h)}$) имеет какое-либо алгебраическое отношение к ${ displaystyle f circ g}$ и ${ displaystyle f circ h}$.

Примеры

Есть несколько способов сделать коммутативное кольцо р в композиционное кольцо, не привнося ничего нового.

• Состав может быть определен ${ displaystyle f circ g = 0}$ для всех ж,грамм. Получившаяся композиция кольца получается довольно неинтересной.
• Состав может быть определен ${ Displaystyle f circ g = f}$ для всех ж,грамм. Это правило композиции для постоянных функций.
• Если р это логическое кольцо, то умножение может удваиваться как композиция: ${ displaystyle f circ g = fg}$ для всех ж,грамм.

Более интересные примеры могут быть получены путем определения композиции на другом кольце, построенном из р.

• Кольцо многочленов р[Икс] - композиционное кольцо, где ${ Displaystyle (е circ g) (х) = е (г (х))}$ для всех ${ displaystyle f, g in R}$.
• Формальное кольцо степенного ряда р[[Икс]] также имеет операцию подстановки, но она определена, только если ряд грамм заменяемый имеет нулевой постоянный член (в противном случае постоянный член результата был бы задан бесконечным рядом с произвольными коэффициентами). Следовательно, подмножество р[[Икс]], образованный степенным рядом с нулевым постоянным коэффициентом, можно превратить в композиционное кольцо с составом, заданным тем же правилом подстановки, что и для многочленов. Поскольку ненулевые постоянные ряды отсутствуют, это композиционное кольцо не имеет мультипликативной единицы.
• Если р является областью целостности, поле р(Икс) рациональных функций также имеет операцию подстановки, производную от многочленов: замена дроби грамм₁/грамм₂ за Икс в многочлен степени п дает рациональную функцию со знаминателем ${ displaystyle g_ {2} ^ {n}}$, а подставление в дробь дается выражением

${ displaystyle { frac {f_ {1}} {f_ {2}}} circ g = { frac {f_ {1} circ g} {f_ {2} circ g}}.}$

Однако, что касается формальных степенных рядов, состав не всегда может быть определен, когда правильный операнд грамм - константа: в формуле дан знаменатель ${ displaystyle f_ {2} circ g}$ не должно быть тождественно нулевым. Следовательно, необходимо ограничиться подкольцом р(Икс) иметь четко определенную операцию композиции; подходящее подкольцо задается рациональными функциями, числитель которых имеет нулевой постоянный член, но знаменатель имеет ненулевой постоянный член. Опять же, это композиционное кольцо не имеет мультипликативной единицы; если р поле, это фактически подкольцо примера формального степенного ряда.

• Набор всех функций от р к р при поточечном сложении и умножении, а при ${ displaystyle circ}$ заданный композицией функций, представляет собой композиционное кольцо. Существует множество вариантов этой идеи, таких как кольцо непрерывных, гладких, голоморфных или полиномиальных функций от кольца к самому себе, когда эти концепции имеют смысл.

Для конкретного примера возьмем кольцо ${ Displaystyle { mathbb {Z}} [х]}$, рассматриваемое как кольцо полиномиальных отображений целых чисел в себя. Кольцевой эндоморфизм

${ Displaystyle F: { mathbb {Z}} [x] rightarrow { mathbb {Z}} [x]}$

из ${ Displaystyle { mathbb {Z}} [х]}$ определяется изображением под ${ displaystyle F}$ переменной ${ displaystyle x}$, который обозначим через

${ displaystyle f = F (x)}$

и это изображение ${ displaystyle f}$ может быть любым элементом ${ Displaystyle { mathbb {Z}} [х]}$. Таким образом, можно рассматривать элементы ${ Displaystyle е ин { mathbb {Z}} [х]}$ как эндоморфизмы и положим ${ displaystyle circ: { mathbb {Z}} [x] times { mathbb {Z}} [x] rightarrow { mathbb {Z}} [x]}$, соответственно. Легко проверить, что ${ Displaystyle { mathbb {Z}} [х]}$ удовлетворяет указанным выше аксиомам. Например, есть

${ Displaystyle (х ^ {2} + 3x + 5) circ (x-2) = (x-2) ^ {2} +3 (x-2) + 5 = x ^ {2} -x + 3 .}$

Этот пример изоморфен данному примеру для р[Икс] с р равно ${ Displaystyle mathbb {Z}}$, а также в подкольцо всех функций ${ Displaystyle mathbb {Z} to mathbb {Z}}$ образованы полиномиальными функциями.

Смотрите также

• Оператор композиции
• Полиномиальное разложение
• Матрица Карлемана

Рекомендации

• Адлер, Ирвинг (1962), "Композиция колец", Математический журнал герцога, 29 (4): 607–623, Дои:10.1215 / S0012-7094-62-02961-7, ISSN 0012-7094, МИСТЕР 0142573