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과학

주아이디얼 정역

주아이디얼 정역과학
영어
Principal ideal domain
약자
PID
바탕 구조
정역
아이디얼 조건
모두 단일 원소로 생성
주아이디얼 정역은 모든 아이디얼이 원소 하나로 생성되는 정역이다. 영어 약자로 PID라고 한다. 정수환과 체 위의 한 변수 다항식환이 예이며, 최대공약수를 생성 아이디얼로 표현할 수 있다.

아이디얼 전체에 대한 조건

정역 안에서 특정 아이디얼 하나가 주아이디얼이라는 사실만으로 PID가 되지는 않는다. 영아이디얼과 환 전체를 포함한 모든 아이디얼이 주아이디얼이어야 한다. 영아이디얼은 (0), 환 전체는 (1)로 생성된다.

최대공약수와 생성원

PID에서 a,b로 생성된 아이디얼을 (d)로 쓰면 d는 a,b의 최대공약수다. d는 두 원소를 나누며, 모든 공약수는 d를 나눈다. 또한 d가 (a,b)에 속하므로 d=ra+sb로 표현된다. 정수환에서는 (8,14)=(2)이고 2=2×8−14다.

대표적인 예

정수환은 모든 아이디얼이 nℤ 꼴이므로 PID다. 체 K 위의 한 변수 다항식환 K[x]도 PID다. 하지만 변수가 두 개가 되면 K[x,y]의 (x,y)는 원소 하나로 생성되지 않아 PID가 아니다. 변수 수를 늘려도 같은 성질이 유지된다고 가정할 수 없다.

다른 정역과의 관계

모든 유클리드 정역은 PID이고 모든 PID는 유일 인수분해 정역이다. 역방향들은 일반적으로 성립하지 않는다. 따라서 인수분해의 유일성을 알고 있다는 이유만으로 모든 아이디얼이 하나의 생성원을 갖는다고 결론 내릴 수 없다.

관련 문서

주아이디얼 / 아이디얼 / 정역 / 정수 / 최대공약수 / 체 (수학) / 유클리드 정역 / 유일 인수분해 정역