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J—可逆环的概念与特点研究

2017-09-12李东方��

现代商贸工业 2017年21期
关键词:代数矛盾命题

李东方��

摘 要 引进了J—可逆环的概念,证明了与一些其它环的关系,得出结论若R是J—可逆环,e∈E(R),则eRe是J—可逆环,环的J—可逆性不是Morita不变性质。

关键词:可逆环;Jacabson根;J—可逆环

中图分类号:TB 文獻标识码:A doi:10.19311/j.cnki.16723198.2017.21.111

1 引言

交换理论是代数学的重要分支,其理论和方法在代数几何、代数数论等数学分支有着重要的应用,为了将交换环的性质推广到非交换环上,代数工作者对交换性进行推广。文[1]定义了可逆环,R称为可逆环,如果任意ab=0蕴含ba=0,显然,对称环是可逆环,文[2]定义了弱可逆环,R称为弱可逆的,如果任意a,b,r∈R蕴含Rbra(等价地,braR)是R的诣零理想.为了更好的研究环的交换性,本文引进了J—可逆环,如果对任意a,b∈R, ab=0蕴含bRaJ(R); R称为中心可逆环,如果任意的ab∈R,ab=0,蕴含bRa∈Z(R)。

2 基本性质

设R是环,J(R)表示R的Jacabson根,Z(R)表示R的中心,N(R)表示R的幂零元的集合,R称为中心对称的,如果任意a,b,c∈R,abc=0蕴含bac∈Z(R), R称为弱对称的,如果任意a,b,c∈R,ab=0蕴含bac∈N(R)。

定义1环R称为J—可逆环,如果对任意a,b∈R,ab=0蕴含bRaJ(R); R称为中心可逆环,如果任意的ab∈R,ab=0,蕴含bRa∈Z(R)。

命题1

(1)对称环和可逆环是J—可逆的。

(2) R是可逆环当且仅当它是1一可逆环。

(3)弱对称环是J—可逆的。

(4)中心可逆环是J—可逆的。

证明:(1)与(2)是显然的,下证(3)与(4)成立。

(3)假设R是弱对称环,a,b∈R,满足ab=0,则任意r,t∈R有rabt=0,因为R是弱对称的,于是brat∈N(R),从而braR∈N(R),这说明。braR是R的诣零右理想,故bra∈J(R),由r的任意性知bRaJ(R),R是J—可逆环。

(4)假设R是中心可逆环,a,b∈R满足ab=0.则任意r∈R,bra∈Z(R)。

因为(bra)2=0, braR是R的幂零理想,所以bra∈J(R),R是J—可逆环。

命题2

(1) R是J—可逆环,当且仅当对任意a,b∈R,ab=0蕴含ba∈J(R)。

(2)局部环是J—可逆环。

(3)如果R/J是可逆环,则R是J—可逆环。

证明:(1)仅证充分性.假设a,b∈R,满足ab=0,于是任意r∈R有rab=0.据条件得bra∈J(R),因r是任意的,从而bRaJ(R)。

(2)

设R是局部环,则J(R)是由R的所有不可逆元组成的。任意a,b∈R,满足ab=0,则(ba)2=0,如果ba=0,则ba∈J(R);如果ba≠0,则ba不是可逆元,从而ba∈J(R),所以,据(1)知R是J—可逆的。

(3)令=x+J(R),设a,b∈R,满足ab=0,则=0,R/J(R)是可逆环,从而=0,ba∈J(R),据(1)知R是J—可逆环。

环R称为拟正规的,如果任意e∈E(R);eR(1-e)Re=0(这等价于(eae)(ebe)=eabe,a,b∈R);R称为弱拟正规的,如果任意e∈E(R), eR(1-eR)ReJ(R)。

引理1 设R是J—可逆环,Maxl(R)表示R极大左理想的集合。

(1) R是弱拟正规环,即任意e∈E(R),eR(1-e)ReJ(R)。

(2)设e∈E(R),若ReR=R,则e=1。

(3)任意e∈E(R), M∈Maxl(R),有e∈M或1-e∈M。

证明:(1)设e∈E(R),因为(1-e)e=0,R是CJ—可逆环,故eR(1-e)J(R),从而

eR(1-e)ReJ(R)。

(2)设e∈E(R)满足ReR=R则(1-e)R(1-e)=(1-e)ReR(1-e)据(1)知1-e∈J(R),由于J(R)不含非零的幂等元,从而e=1。

(3)对于e∈E(R), Maxl(R),若eM.因为M是极大左理想,从而R=M+Re,从而(1-e)R=(1-e)M+(1-e)Re,而R是J—可逆环,(1-e)Re∈J(R)M,故1-e∈(1-e)RM。

设R为环,e∈E(R),称e为极小左幂等元,如果Re是极小左理想。R称

为极小左Abel环,如果任意的极小左幂等元e,有(1-e)Re=0;R称为直有限环,如果任意a,b∈R,ab=1,蕴含ba=1,

定理1 设R是J—可逆环,则

(1)任意e∈E(R),a∈R,有Ra+R(ae-1)=R。

(2)任意M∈Maxl(R),有M=∪e∈E(R)Me。

(3)R是极小左Abel环。

(4)R是直有限环。

证明:

(1)假设Ra+R(ae-1)≠R,则有R的极大左理想M使得Ra+R(ae-1)M。若e∈M,则ae∈M,从而1∈M这与M的极大性矛盾,所以eM。据引理1(3)知1-e∈M,从而a-ae=a(1-e)∈M。因为a∈M,故ae∈M,注意到ae-1∈M,于是1∈M,这又与M的极大性矛盾,所以,Ra+R(ae-1)=R。

(2)设M∈Maxl(R),e∈E(R),若MeM,则M+Me=R.令m1+m2e=1,其中m1,m2∈M,据(1)知Rm2+R(m2e-1)=R,从而R=Rm2+Rm1M,这与M的极大性矛盾,故MeM,从而M=∪e∈E(R)Me。endprint

(3)设e∈E(R)且Re为R的极小左理想,假设(1-e)Re≠0,则R(1-e)Re为含于R的非零左理想,从而R(1-e)Re=Re。由于R是J—可逆的,(1-e)ReJ(R),从而,e∈J(R),e=0,这与(1-e)Re≠0矛盾。所以,(1-e)Re=0, R为极小Abel环。

(4)设x,y∈R,满足xy=1,令e=yx则e∈E(R)。因为ReR=RyxR=RR=R,根据引理1知e=1。所以,R是直有限环。

3 主要结果

推论1 设R是J—可逆环,则

(1)任意a∈R,e,f∈E(R)满足a+e=aef,有aR=eR。

(2)任意a,k∈R使Rk为R的极小左理想,有Rk+R(ka-1)=R。

证明:(1)设a∈R,e,f∈E(R),满足a+e=aef则e=a(ef-1),据定理1(1)知R=Re+R(ef-1)=Ra(ef-1)+R(ef-1)从而R(ef-1)=R,据定理1(2)知ef-1为R的可逆元,从而eR=a(ef-1)R=aR。

(2)設Rk+R(ka-1)≠R,则ka≠0,且存在R的极大左理想M,使Rk+R(ka-1)M,因为Rka为Rk的非零同态像,故Rka为极小左理想。如果M是本质左理想,则RkaM,从而1∈M,这与M的极大性矛盾,故M不是本质的。于是,存在R的非零左理想L使M∩L=0,因为M是极大左理想,从而有R=M⊕L,所以,存在e∈E(R)使M=R(1-e),L=Re,因Re为极小左理想,据定理1(3)知(1-e)Re=0,于是MR=R(1-e)[R(1-e)+Re]=R(1-e)R(1-e)R(1-e)=M。这表明M为R的理想,由于k∈M,所以ka∈M,从而1∈M,这又与M之极大性矛盾。所以Rk+R(ka-1)=R。

命题2 设R是J—可逆环,e∈E(R),则eRe是J—可逆环。

证明:设a,b∈eRe,ab=0.因为R是J—可逆环,bRa∈J(R),任意r∈eRe,bra∈J(R),从而bra=ebrae∈eJ(R)e,但eJ(R)e=J(eRe),故beReaJ(eRe),则表明eRe是J—可逆环。

例:J—可逆环上的n阶方阵环未必是J—可逆环.设D为除环,R={abcda,b,c,d∈D}则R不是J—可逆环。

事实上,假设R是J—可逆的,因为J(R)=0,则R是可逆的。

令A=0101,B=1010,易验AB=0,BA≠0所以R不是可逆环。

例2表明环的J—可逆性不是Morita不变性质。

参考文献

[1]Cohn,P.M.,Reversible rings[J]. Bull Landon Math Soc,1999:641648.

[2]Zhang,L.,Yang,G.,On weakly reversible rings[J].Acta Math.Univ.Comenianae,2007:189192.

[3]Wei,J.C.,Li,L.R.,Quasi-normal rings[J].Comm.in Algebra,2010.endprint

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