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과학

아이디얼

아이디얼과학
영어
Ideal
다른 표기
이데알
덧셈 조건
덧셈 부분군
곱셈 조건
환의 원소와 곱해도 내부에 머묾
아이디얼은 환의 덧셈 부분군이면서 환의 원소를 곱해도 그 안에 머무는 부분집합이다. 양쪽 아이디얼 I는 r∈R, a∈I에 대해 ra와 ar가 모두 I에 속한다. 이를 이용해 몫환 R/I를 정의한다.

덧셈과 흡수 성질

I가 아이디얼이면 0을 포함하고 두 원소의 차도 포함한다. 또한 I 안의 원소에 환 R의 임의의 원소를 곱해도 I를 벗어나지 않는다. 환이 가환이면 왼쪽과 오른쪽 조건이 같지만 비가환환에서는 왼쪽 아이디얼과 오른쪽 아이디얼을 구분한다.

정수에서의 예

4의 배수 전체인 4ℤ는 정수환의 아이디얼이다. 두 4의 배수의 차는 다시 4의 배수이고, 어떤 정수를 곱해도 4의 배수다. 반면 홀수 전체는 0을 포함하지 않고 덧셈에도 닫혀 있지 않으므로 아이디얼이 아니다.

생성원을 주는 방법

가환환에서 a₁,…,aₙ으로 생성된 아이디얼은 r₁a₁+…+rₙaₙ 꼴의 원소들을 모은다. 정수환에서 6과 15로 생성한 아이디얼은 3ℤ다. 모든 이런 합은 3의 배수이고 3=15−2×6이므로 3 자체와 모든 3의 배수를 얻을 수 있다.

부분환과의 차이

아이디얼의 핵심은 내부 원소끼리의 곱뿐 아니라 바깥 환의 임의 원소와의 곱도 받아들인다는 점이다. 1을 갖는 환에서 아이디얼이 1을 포함하면 r=r×1 때문에 환 전체가 된다. 따라서 4ℤ처럼 진아이디얼인 경우 원래 환의 곱셈 항등원 1은 포함하지 않는다.

관련 문서

환 (수학) / 부분군 / 정수 / 최대공약수 / 몫환 / 정역