इकाई (रिंग सिद्धांत): Difference between revisions

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{{Short description|In mathematics, element with a multiplicative inverse}}
{{Short description|In mathematics, element with a multiplicative inverse}}
{{Distinguish|Unit ring}}
{{Distinguish|ईकाई  वलय }}
[[बीजगणित]] में एक इकाई या उलटा तत्व{{efn|The use of "invertible element" without specifying the operation is not ambiguous in the case of rings, since all elements of a ring are invertible for addition.}} रिंग का (गणित) रिंग के गुणन के लिए एक व्युत्क्रमणीय तत्व है। यानी एक तत्व {{mvar|u}} एक अंगूठी का {{mvar|R}} यदि मौजूद है तो एक इकाई है {{mvar|v}} में {{mvar|R}} ऐसा है कि
 
 
बीजगणित में, वलय की एक इकाई या व्युत्क्रमणीय तत्व{{efn|The use of "invertible element" without specifying the operation is not ambiguous in the case of rings, since all elements of a ring are invertible for addition.}} वलय के गुणन के लिए एक व्युत्क्रमणीय तत्व है। अर्थात्, वलय {{mvar|R}} का एक तत्व {{mvar|u}} एक इकाई है यदि {{mvar|R}} में {{mvar|v}} उपस्थित है जैसे कि
<math display="block">vu = uv = 1,</math>
<math display="block">vu = uv = 1,</math>
कहाँ {{math|1}}[[गुणात्मक पहचान]] है; तत्व {{mvar|v}} इस गुण के लिए अद्वितीय है और इसे इसका गुणक व्युत्क्रम कहा जाता है {{mvar|u}}.{{sfn|Dummit|Foote|2004}}{{sfn|Lang|2002}} की इकाइयों का सेट {{mvar|R}} एक समूह बनाता है (गणित) {{math|''R''{{sup|×}}}} गुणन के अंतर्गत इकाइयों का समूह या इकाई समूह कहा जाता है {{mvar|R}}.{{efn|The notation {{math|''R''{{sup|×}}}}, introduced by [[André Weil]], is commonly used in [[number theory]], where unit groups arise frequently.{{sfn|Weil|1974}}  The symbol × is a reminder that the group operation is multiplication.  Also, a superscript × is not frequently used in other contexts, whereas a superscript * often denotes dual.}} इकाई समूह के लिए अन्य संकेतन हैं {{math|''R''<sup>∗</sup>}}, {{math|U(''R'')}}, और {{math|E(''R'')}} (जर्मन शब्द से {{lang|de|[[wikt:Einheit|Einheit]]}}).
जहां 1 गुणात्मक पहचान है; तत्व v इस गुण के लिए अद्वितीय है और इसे {{mvar|u}} का गुणक व्युत्क्रम कहा जाता है{{sfn|Dummit|Foote|2004}}{{sfn|Lang|2002}} {{mvar|R}} की इकाइयों का समुच्चय गुणन के अंतर्गत एक समूह {{math|''R''{{sup|×}}}} बनाता है, जिसे इकाइयों का समूह या R का इकाई समूह कहा जाता है।{{efn|The notation {{math|''R''{{sup|×}}}}, introduced by [[André Weil]], is commonly used in [[number theory]], where unit groups arise frequently.{{sfn|Weil|1974}}  The symbol × is a reminder that the group operation is multiplication.  Also, a superscript × is not frequently used in other contexts, whereas a superscript * often denotes dual.}} इकाई समूह के लिए अन्य संकेतन {{math|''R''<sup>∗</sup>}}, U(R) और {{math|E(''R'')}} हैं। जर्मन शब्द {{lang|de|[[wikt:Einheit|आइन्हेइट]]}})


कम सामान्यतः, इकाई शब्द का प्रयोग कभी-कभी तत्व को संदर्भित करने के लिए किया जाता है {{math|1}} रिंग का, यूनिट या यूनिट रिंग के साथ रिंग जैसे भावों में, और [[ इकाई मैट्रिक्स ]] भी। इस अस्पष्टता के कारण, {{math|1}} को आमतौर पर एकता या अंगूठी की पहचान कहा जाता है, और एकता के साथ अंगूठी या पहचान के साथ अंगूठी वाक्यांशों का उपयोग इस बात पर जोर देने के लिए किया जा सकता है कि कोई एक [[आरएनजी (बीजगणित)]] के बजाय एक अंगूठी पर विचार कर रहा है।
कम सामान्यतः ईकाई शब्द का प्रयोग कभी-कभी वलय के तत्व 1 को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, ईकाई या ईकाई वलय के साथ वलय और ईकाई आव्यूह जैसे भावों में। इस अस्पष्टता के कारण, 1 को सामान्यतः "एकता" या वलय की "पहचान" कहा जाता है और वाक्यांश "एकता के साथ वलय" या "पहचान के साथ वलय" का उपयोग इस बात पर जोर देने के लिए किया जा सकता है कि कोई एक [[आरएनजी (बीजगणित)]] के बजाय एक वलय पर विचार कर रहा है।


==उदाहरण==
==उदाहरण==
{{anchor|−1}}गुणात्मक पहचान {{math|1}} और इसका योगात्मक व्युत्क्रम {{math|−1}} सदैव इकाइयाँ होती हैं। अधिक सामान्यतः, एक वलय में एकता की कोई भी जड़ {{mvar|R}} एक इकाई है: यदि {{math|1=''r<sup>n</sup>'' = 1}}, तब {{math|1=''r''<sup>''n'' − 1</sup>}} का गुणनात्मक व्युत्क्रम है {{mvar|r}}.
गुणक सर्वसमिका 1 और इसका योगात्मक व्युत्क्रम -1 सदैव इकाइयाँ हैं। अधिक सामान्यतः, वलय R में एकता का कोई भी मूल एक इकाई है: यदि {{math|1=''r<sup>n</sup>'' = 1}} है, तो {{math|1=''r''<sup>''n'' − 1</sup>}} {{mvar|r}} का गुणक व्युत्क्रम है। एक गैर-शून्य वलय में, तत्व 0 एक इकाई नहीं है, इसलिए {{math|''R''{{sup|×}}}} जोड़ के तहत बंद नहीं है। एक अशून्य वलय R जिसमें प्रत्येक अशून्य तत्व एक इकाई है (अर्थात, {{math|1=''R''{{sup|×}} = ''R'' −{0}{{void}}}}) को एक विभाजन वलय (या एक तिरछा क्षेत्र) कहा जाता है। क्रमविनिमेय विभाजन वलय को क्षेत्र कहा जाता है। उदाहरण के लिए, वास्तविक संख्या R के क्षेत्र का इकाई समूह {{math|'''R''' − {0}<nowiki/>}} है।
शून्य रिंग में, योगात्मक पहचान एक इकाई नहीं है, इसलिए {{math|''R''{{sup|×}}}} जोड़ के अंतर्गत बंद नहीं है.
एक शून्येतर वलय {{mvar|R}} जिसमें प्रत्येक अशून्य तत्व एक इकाई है (अर्थात्, {{math|1=''R''{{sup|×}} = ''R'' −{0}{{void}}}}) को [[विभाजन की अंगूठी]] (या स्क्यू-फ़ील्ड) कहा जाता है। क्रमविनिमेय विभाजन वलय को क्षेत्र (गणित) कहा जाता है। उदाहरण के लिए, [[वास्तविक संख्या]]ओं के क्षेत्र का इकाई समूह {{math|'''R'''}} है {{math|'''R''' − {0}<nowiki/>}}.


===पूर्णांक वलय===
===पूर्णांक वलय===
[[पूर्णांकों]] के वलय में {{math|'''Z'''}}, केवल इकाइयाँ हैं {{math|1}} और {{math|−1}}.
पूर्णांक {{math|'''Z'''}} के वलय में, एकमात्र इकाइयाँ 1 और −1 हैं।


रिंग में {{math|'''Z'''/''n'''''Z'''}} मॉड्यूलर अंकगणित#पूर्णांक मॉड्यूलो n|पूर्णांक मॉड्यूलो {{mvar|n}}, इकाइयाँ सर्वांगसम वर्ग हैं {{math|(mod ''n'')}} पूर्णांक सहअभाज्य द्वारा दर्शाया गया है {{mvar|n}}. वे पूर्णांक मॉड्यूलो के गुणक समूह का गठन करते हैं n|पूर्णांक मॉड्यूलो के गुणक समूह {{mvar|n}}.
पूर्णांक मॉड्यूलो n के वलय {{math|'''Z'''/''n'''''Z'''}} में, इकाइयाँ सर्वांगसम वर्ग {{math|(mod ''n'')}} हैं जो {{mvar|n}} के पूर्णांक सहअभाज्य द्वारा दर्शाए जाते हैं। वे पूर्णांक मॉड्यूलो {{mvar|n}} के गुणक समूह का गठन करते हैं।


===किसी संख्या क्षेत्र के पूर्णांकों का वलय===
===किसी संख्या क्षेत्र के पूर्णांकों का वलय===
रिंग में {{math|'''Z'''[{{sqrt|3}}]}} [[द्विघात पूर्णांक]] को संलग्न करके प्राप्त किया जाता है {{math|{{sqrt|3}}}} को {{math|'''Z'''}}, किसी के पास {{math|1= (2 + {{sqrt|3}})(2 − {{sqrt|3}}) = 1}}, इसलिए {{math|2 + {{sqrt|3}}}} एक इकाई है, और उसकी शक्तियाँ भी वैसी ही हैं {{math|'''Z'''[{{sqrt|3}}]}} में अपरिमित रूप से अनेक इकाइयाँ हैं।
द्विघात पूर्णांक {{math|{{sqrt|3}}}} को {{math|'''Z'''}} से जोड़कर प्राप्त वलय {{math|'''Z'''[{{sqrt|3}}]}} में, एक के पास {{math|1= (2 + {{sqrt|3}})(2 − {{sqrt|3}}) = 1}} है, इसलिए {{math|2 + {{sqrt|3}}}} एक इकाई है, और इसकी शक्तियां भी हैं , इसलिए {{math|'''Z'''[{{sqrt|3}}]}} में अपरिमित रूप से कई इकाइयाँ हैं।


अधिक सामान्यतः, पूर्णांकों के वलय के लिए {{mvar|R}} किसी संख्या फ़ील्ड में {{mvar|F}}, डिरिक्लेट की इकाई प्रमेय यह बताती है {{math|''R''{{sup|×}}}} समूह के लिए समरूपी है
संख्या क्षेत्र {{mvar|F}} में पूर्णांक {{mvar|R}} के वलय के लिए अधिक सामान्यतः, डिरिक्लेट की इकाई प्रमेय में कहा गया है कि {{math|''R''{{sup|×}}}} समूह के लिए समरूपी है
<math display="block">\mathbf Z^n \times \mu_R</math>
<math display="block">\mathbf Z^n \times \mu_R</math>
कहाँ <math>\mu_R</math> एकता की जड़ों का (परिमित, चक्रीय) समूह है {{mvar|R}} और {{mvar|n}}, इकाई समूह के [[एक मॉड्यूल की रैंक]] है
जहाँ <math>\mu_R</math> {{mvar|R}} और {{mvar|n}} में एकता की जड़ों का (परिमित, चक्रीय) समूह है, इकाई समूह की पद है
<math display="block">n = r_1 + r_2 -1, </math>
<math display="block">n = r_1 + r_2 -1, </math>
कहाँ <math>r_1, r_2</math> वास्तविक एम्बेडिंग की संख्या और जटिल एम्बेडिंग के जोड़े की संख्या हैं {{mvar|F}}, क्रमश।
जहां <math>r_1, r_2</math> क्रमशः वास्तविक एम्बेडिंग की संख्या और {{mvar|F}} के जटिल एम्बेडिंग के जोड़े की संख्या है।


यह ठीक हो जाता है {{math|'''Z'''[{{sqrt|3}}]}} उदाहरण: एक [[वास्तविक द्विघात क्षेत्र]] का इकाई समूह (पूर्णांकों का वलय) रैंक 1 का अनंत है, क्योंकि <math>r_1=2, r_2=0</math>.
यह {{math|'''Z'''[{{sqrt|3}}]}} उदाहरण को पुनः प्राप्त करता है: एक वास्तविक द्विघात क्षेत्र का इकाई समूह (पूर्णांकों का वलय) <math>r_1=2, r_2=0</math> के बाद से पद 1 का अनंत है


===बहुपद और घात श्रृंखला===
===बहुपद और घात श्रृंखला===
एक क्रमविनिमेय वलय के लिए {{mvar|R}}, [[बहुपद वलय]] की इकाइयाँ {{math|''R''[''x'']}} बहुपद हैं
क्रमविनिमेय वलय {{mvar|R}} के लिए, बहुपद वलय {{math|''R''[''x'']}} की इकाइयाँ बहुपद हैं
<math display="block">p(x) = a_0 + a_1 x + \dots + a_n x^n</math>
<math display="block">p(x) = a_0 + a_1 x + \dots + a_n x^n</math>
ऐसा है कि <math>a_0</math> में एक इकाई है {{mvar|R}} और शेष गुणांक <math>a_1, \dots, a_n</math> शून्यशक्तिमान हैं, अर्थात् संतुष्ट हैं <math>a_i^N = 0</math> कुछ एन के लिए<ref>{{harvtxt|Watkins|2007|loc=Theorem 11.1}}</ref>
जैसे कि <math>a_0</math> {{mvar|R}} में एक इकाई है और शेष गुणांक <math>a_1, \dots, a_n</math> शून्य हैं, अथार्त , कुछ N के लिए <math>a_i^N = 0</math> को संतुष्ट करते हैं।<ref>{{harvtxt|Watkins|2007|loc=Theorem 11.1}}</ref> विशेष रूप से, यदि {{mvar|R}} एक डोमेन है (या अधिक सामान्यतः कम किया गया है), तो {{math|''R''[''x'']}} की इकाइयाँ {{mvar|R}} की इकाइयाँ हैं। शक्ति श्रृंखला वलय <math>R[[x]]</math> की इकाइयाँ शक्ति श्रृंखला हैं
विशेषकर, यदि {{mvar|R}} एक [[डोमेन (रिंग सिद्धांत)]] (या अधिक सामान्यतः कम रिंग) है, तो की इकाइयाँ {{math|''R''[''x'']}} की इकाइयाँ हैं {{mvar|R}}.
विद्युत शृंखला की इकाइयाँ बजती हैं <math>R[[x]]</math> शक्ति श्रृंखला हैं
<math display="block">p(x)=\sum_{i=0}^\infty a_i x^i</math>
<math display="block">p(x)=\sum_{i=0}^\infty a_i x^i</math>
ऐसा है कि <math>a_0</math> में एक इकाई है {{mvar|R}}.<ref>{{harvtxt|Watkins|2007|loc=Theorem 12.1}}</ref>
जैसे कि <math>a_0</math> {{mvar|R}} में एक इकाई है।<ref>{{harvtxt|Watkins|2007|loc=Theorem 12.1}}</ref>
 


===मैट्रिक्स रिंग===
===आव्यूह वलय ===
वलय का इकाई समूह {{math|M<sub>''n''</sub>(''R'')}}वर्ग मैट्रिक्स का|{{math|''n'' × ''n''}} रिंग के ऊपर मैट्रिसेस {{mvar|R}} समूह है {{math|[[general linear group|GL<sub>''n''</sub>(''R'')]]}} व्युत्क्रमणीय मैट्रिक्स का। एक क्रमविनिमेय वलय के लिए {{mvar|R}}, तत्व {{mvar|A}} का {{math|M<sub>''n''</sub>(''R'')}} व्युत्क्रमणीय है यदि और केवल यदि का निर्धारक {{mvar|A}} में उलटा है {{mvar|R}}. उस मामले में, {{math|''A''{{sup|−1}}}} को [[ सहायक मैट्रिक्स ]] के संदर्भ में स्पष्ट रूप से दिया जा सकता है।
वलय R के ऊपर {{math|''n'' × ''n''}} आव्यूहों के वलय {{math|M<sub>''n''</sub>(''R'')}} का इकाई समूह व्युत्क्रमणीय आव्यूहों का समूह {{math|[[general linear group|GL<sub>''n''</sub>(''R'')]]}} है। क्रमविनिमेय वलय R के लिए, {{math|M<sub>''n''</sub>(''R'')}} का एक तत्व {{mvar|A}} व्युत्क्रमणीय है यदि और केवल यदि {{mvar|A}} का निर्धारक {{mvar|R}} में व्युत्क्रमणीय है। उस स्थिति में, {{math|''A''{{sup|−1}}}} को स्पष्ट रूप से सहायक मैट्रिक्स के संदर्भ में दिया जा सकता है।


===सामान्य तौर पर===
===सामान्यतः===
तत्वों के लिए {{mvar|x}} और {{mvar|y}} एक रिंग में {{mvar|R}}, अगर <math>1 - xy</math> तो, उलटा है <math>1 - yx</math> व्युत्क्रम के साथ व्युत्क्रमणीय है <math>1 + y(1-xy)^{-1}x</math>;{{sfn|Jacobson|2009|loc=§ 2.2. Exercise 4}} इस सूत्र का अनुमान लगाया जा सकता है, लेकिन गैर-अनुवांशिक शक्ति श्रृंखला की अंगूठी में निम्नलिखित गणना द्वारा सिद्ध नहीं किया जा सकता है:
वलय {{mvar|R}} में तत्वों {{mvar|x}} और {{mvar|y}} के लिए, यदि <math>1 - xy</math> व्युत्क्रमणीय है, तो <math>1 - yx</math> व्युत्क्रम <math>1 + y(1-xy)^{-1}x</math> के साथ व्युत्क्रमणीय है;{{sfn|Jacobson|2009|loc=§ 2.2. Exercise 4}} इस सूत्र का अनुमान लगाया जा सकता है, किंतु गैर-अनुवांशिक शक्ति श्रृंखला की वलय में निम्नलिखित गणना द्वारा सिद्ध नहीं किया जा सकता है:
<math display="block">(1-yx)^{-1} = \sum_{n \ge 0} (yx)^n = 1 + y \left(\sum_{n \ge 0} (xy)^n \right)x = 1 + y(1-xy)^{-1}x.</math>
<math display="block">(1-yx)^{-1} = \sum_{n \ge 0} (yx)^n = 1 + y \left(\sum_{n \ge 0} (xy)^n \right)x = 1 + y(1-xy)^{-1}x.</math>
समान परिणामों के लिए हुआ की पहचान देखें।
समान परिणामों के लिए हुआ की पहचान देखें।
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एक [[क्रमविनिमेय वलय]] एक स्थानीय वलय है यदि {{math|''R'' &minus; ''R''{{sup|×}}}} एक [[अधिकतम आदर्श]] है.
एक [[क्रमविनिमेय वलय]] एक स्थानीय वलय है यदि {{math|''R'' &minus; ''R''{{sup|×}}}} एक [[अधिकतम आदर्श]] है.


जैसा कि यह पता चला है, यदि {{math|''R'' &minus; ''R''{{sup|×}}}} एक आदर्श है, तो यह आवश्यक रूप से एक अधिकतम आदर्श है और R स्थानीय वलय है क्योंकि एक अधिकतम आदर्श इससे असंबद्ध है {{math|''R''{{sup|×}}}}.
जैसा कि यह पता चला है, यदि {{math|''R'' &minus; ''R''{{sup|×}}}} एक आदर्श है, तो यह आवश्यक रूप से एक अधिकतम आदर्श है और R स्थानीय है क्योंकि अधिकतम आदर्श {{math|''R''{{sup|×}}}} से असंयुक्त है।
 
अगर {{mvar|R}} तो फिर एक सीमित क्षेत्र है {{math|''R''{{sup|×}}}} क्रम का एक [[चक्रीय समूह]] है <math>|R| - 1</math>.


प्रत्येक [[वलय समरूपता]] {{math|1=''f'' : ''R'' → ''S''}} एक [[समूह समरूपता]] को प्रेरित करता है {{math|1=''R''{{sup|×}} → ''S''{{sup|×}}}}, तब से {{mvar|f}} इकाइयों को इकाइयों में मैप करता है। वास्तव में, इकाई समूह का गठन रिंगों की श्रेणी से लेकर [[समूहों की श्रेणी]] तक एक फ़नकार को परिभाषित करता है। इस फ़नकार में एक [[बायां जोड़]] है जो अभिन्न समूह रिंग निर्माण है।<ref>Exercise 10 in § 2.2. of {{cite book | first=Paul M. | last=Cohn | author-link=Paul Cohn | edition=Revised ed. of Algebra, 2nd | title=Further algebra and applications | year=2003 | location=London | publisher=[[Springer-Verlag]] | isbn=1-85233-667-6 | zbl=1006.00001 }}</ref>
यदि R एक परिमित क्षेत्र है, तो {{math|''R''{{sup|×}}}} क्रम <math>|R| - 1</math> का एक चक्रीय समूह है।
[[समूह योजना]] <!-- shouldn't we avoid scheme? --><math>\operatorname{GL}_1</math> [[गुणक समूह योजना]] के लिए समरूपी है <math>\mathbb{G}_m</math> किसी भी आधार पर, किसी भी क्रमविनिमेय वलय के लिए {{mvar|R}}, समूह <math>\operatorname{GL}_1(R)</math> और <math>\mathbb{G}_m(R)</math> विहित रूप से समरूपी हैं <math>U(R)</math>. ध्यान दें कि फ़नकार <math>\mathbb{G}_m</math> (वह है, <math>R \mapsto U(R)</math>) इस अर्थ में प्रस्तुत करने योग्य है: <math>\mathbb{G}_m(R) \simeq \operatorname{Hom}(\mathbb{Z}[t, t^{-1}], R)</math> क्रमविनिमेय छल्लों के लिए {{mvar|R}} (उदाहरण के लिए, यह समूह रिंग निर्माण के साथ उपर्युक्त सहायक संबंध से अनुसरण करता है)। स्पष्ट रूप से इसका मतलब यह है कि रिंग होमोमोर्फिज्म के सेट के बीच एक प्राकृतिक आपत्ति है <math>\mathbb{Z}[t, t^{-1}] \to R</math> और इकाई तत्वों का सेट {{mvar|R}} (इसके विपरीत, <math>\mathbb{Z}[t]</math> योगात्मक समूह का प्रतिनिधित्व करता है <math>\mathbb{G}_a</math>, क्रमविनिमेय वलय की श्रेणी से एबेलियन समूहों की श्रेणी तक भुलक्कड़ फ़नकार)।


प्रत्येक वलय समरूपता {{math|1=''f'' : ''R'' → ''S''}} एक समूह समरूपता {{math|1=''R''{{sup|×}} → ''S''{{sup|×}}}} को प्रेरित करता है, क्योंकि {{mvar|f}} इकाइयों को इकाइयों में मैप करता है। वास्तव में, इकाई समूह का गठन वलय की श्रेणी से लेकर समूहों की श्रेणी तक एक फ़नकार को परिभाषित करता है। इस फ़नकार में एक बायाँ जोड़ है जो अभिन्न समूह वलय निर्माण है।<ref>Exercise 10 in § 2.2. of {{cite book | first=Paul M. | last=Cohn | author-link=Paul Cohn | edition=Revised ed. of Algebra, 2nd | title=Further algebra and applications | year=2003 | location=London | publisher=[[Springer-Verlag]] | isbn=1-85233-667-6 | zbl=1006.00001 }}</ref>
समूह योजना <math>\operatorname{GL}_1</math> किसी भी आधार पर गुणक समूह योजना <math>\mathbb{G}_m</math> के लिए समरूपी है, इसलिए किसी भी क्रमविनिमेय वलय {{mvar|R}} के लिए, समूह <math>\operatorname{GL}_1(R)</math> और <math>\mathbb{G}_m(R)</math> विहित रूप से <math>U(R)</math> के लिए समरूपी हैं। . ध्यान दें कि फ़ैक्टर <math>\mathbb{G}_m</math> (अर्थात,<math>R \mapsto U(R)</math> इस अर्थ में प्रतिनिधित्व योग्य है: <math>\mathbb{G}_m(R) \simeq \operatorname{Hom}(\mathbb{Z}[t, t^{-1}], R)</math> क्रमविनिमेय वलय {{mvar|R}}के लिए (उदाहरण के लिए यह समूह वलय निर्माण के साथ उपर्युक्त सहायक संबंध से अनुसरण करता है)। स्पष्ट रूप से इसका मतलब यह है कि वलय होमोमोर्फिज्म <math>\mathbb{Z}[t, t^{-1}] \to R</math> के सेट और {{mvar|R}} के इकाई तत्वों के सेट के बीच एक प्राकृतिक आपत्ति है (इसके विपरीत,<math>\mathbb{Z}[t]</math>एडिटिव ग्रुप <math>\mathbb{G}_a</math> का प्रतिनिधित्व करता है, जो कम्यूटिव की श्रेणी से भूलने वाला फ़ैक्टर है। एबेलियन समूहों की श्रेणी में आता है)।
==संबद्धता==
==संबद्धता==
लगता है कि {{mvar|R}} क्रमविनिमेय है। तत्वों {{mvar|r}} और {{mvar|s}} का {{mvar|R}} कहा जाता है{{visible anchor|associate}} यदि कोई इकाई मौजूद है {{mvar|u}} में {{mvar|R}} ऐसा है कि {{math|1=''r'' = ''us''}}; फिर लिखना {{math|''r'' ∼ ''s''}}. किसी भी वलय में योगात्मक व्युत्क्रम तत्वों के जोड़े होते हैं{{efn|{{mvar|x}} and {{math|−''x''}} are not necessarily distinct.  For example, in the ring of integers modulo 6, one has {{math|1=3 = −3}} even though {{math|1 ≠ −1}}.}} {{math|''x''}} और {{math|−''x''}} [[संबद्ध तत्व]] हैं। उदाहरण के लिए, 6 और −6 सहयोगी हैं {{math|'''Z'''}}. सामान्य रूप में, {{math|~}} पर एक तुल्यता संबंध है {{mvar|R}}.
मान लीजिए कि R क्रमविनिमेय है। {{mvar|R}} के तत्व r और s को सहयोगी कहा जाता है यदि {{mvar|R}} में एक इकाई {{mvar|u}} मौजूद है जैसे कि {{math|1=''r'' = ''us''}}; फिर {{math|''r'' ∼ ''s''}} लिखें. किसी भी वलय में, योगात्मक व्युत्क्रम तत्वों के जोड़े{{efn|{{mvar|x}} and {{math|−''x''}} are not necessarily distinct.  For example, in the ring of integers modulo 6, one has {{math|1=3 = −3}} even though {{math|1 ≠ −1}}.}} {{math|''x''}} और {{math|−''x''}} सहयोगी होते हैं। उदाहरण के लिए, 6 और −6 {{math|'''Z'''}} में सहयोगी हैं। सामान्य तौर पर, {{math|~}} {{mvar|R}} पर एक तुल्यता संबंध है।


संबद्धता को [[समूह क्रिया (गणित)]] के संदर्भ में भी वर्णित किया जा सकता है {{math|''R''{{sup|×}}}} पर {{mvar|R}} गुणन के माध्यम से: के दो तत्व {{mvar|R}} सहयोगी हैं यदि वे उसी में हैं {{math|''R''{{sup|×}}}}-ऑर्बिट (समूह सिद्धांत).
संबद्धता को गुणन के माध्यम से R पर {{math|''R''{{sup|×}}}} की क्रिया के संदर्भ में भी वर्णित किया जा सकता है: R के दो तत्व सहयोगी हैं यदि वे एक ही {{math|''R''{{sup|×}}}}-कक्षा में हैं।


एक [[अभिन्न डोमेन]] में, किसी दिए गए गैर-शून्य तत्व के सहयोगियों के सेट में समान [[प्रमुखता]] होती है {{math|''R''{{sup|×}}}}.
एक अभिन्न डोमेन में, किसी दिए गए गैर-शून्य तत्व के सहयोगियों के सेट में {{math|''R''{{sup|×}}}}के समान [[प्रमुखता]] होती है।


तुल्यता संबंध {{math|~}} को ग्रीन के संबंधों में से किसी एक के रूप में देखा जा सकता है|ग्रीन के [[अर्धसमूह]] संबंध एक क्रमविनिमेय वलय के गुणक अर्धसमूह के लिए विशिष्ट हैं {{mvar|R}}.
तुल्यता संबंध ~ को ग्रीन के अर्धसमूह संबंधों में से किसी एक के रूप में देखा जा सकता है जो क्रमविनिमेय वलय {{mvar|R}} के गुणक अर्धसमूह के लिए विशिष्ट है।


==यह भी देखें==
==यह भी देखें==
* [[एस-इकाइयाँ]]
* [[एस-इकाइयाँ]]
* [[एक रिंग और एक मॉड्यूल का स्थानीयकरण]]
* [[एक रिंग और एक मॉड्यूल का स्थानीयकरण|एक वलय और एक मॉड्यूल का स्थानीयकरण]]


== टिप्पणियाँ ==
== टिप्पणियाँ ==
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{{DEFAULTSORT:Unit (Ring Theory)}}
{{DEFAULTSORT:Unit (Ring Theory)}}
श्रेणी:1 (संख्या)
श्रेणी:1 (संख्या)
श्रेणी:बीजगणितीय संख्या सिद्धांत
श्रेणी:बीजगणितीय संख्या सिद्धांत
श्रेणी:समूह सिद्धांत
श्रेणी:समूह सिद्धांत
श्रेणी:रिंग सिद्धांत
श्रेणी:वलय सिद्धांत
श्रेणी:तत्वों के बीजगणितीय गुण
श्रेणी:तत्वों के बीजगणितीय गुण


 
[[Category:Articles containing German-language text|Unit (Ring Theory)]]
[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:Articles with hatnote templates targeting a nonexistent page|Unit (Ring Theory)]]
[[Category:Created On 30/06/2023]]
[[Category:Created On 30/06/2023|Unit (Ring Theory)]]
[[Category:Lua-based templates|Unit (Ring Theory)]]
[[Category:Machine Translated Page|Unit (Ring Theory)]]
[[Category:Pages with script errors|Unit (Ring Theory)]]
[[Category:Templates Vigyan Ready|Unit (Ring Theory)]]
[[Category:Templates that add a tracking category|Unit (Ring Theory)]]
[[Category:Templates that generate short descriptions|Unit (Ring Theory)]]
[[Category:Templates using TemplateData|Unit (Ring Theory)]]

Latest revision as of 10:40, 13 July 2023


बीजगणित में, वलय की एक इकाई या व्युत्क्रमणीय तत्व[lower-alpha 1] वलय के गुणन के लिए एक व्युत्क्रमणीय तत्व है। अर्थात्, वलय R का एक तत्व u एक इकाई है यदि R में v उपस्थित है जैसे कि

जहां 1 गुणात्मक पहचान है; तत्व v इस गुण के लिए अद्वितीय है और इसे u का गुणक व्युत्क्रम कहा जाता है[1][2] R की इकाइयों का समुच्चय गुणन के अंतर्गत एक समूह R× बनाता है, जिसे इकाइयों का समूह या R का इकाई समूह कहा जाता है।[lower-alpha 2] इकाई समूह के लिए अन्य संकेतन R, U(R) और E(R) हैं। जर्मन शब्द आइन्हेइट)।

कम सामान्यतः ईकाई शब्द का प्रयोग कभी-कभी वलय के तत्व 1 को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, ईकाई या ईकाई वलय के साथ वलय और ईकाई आव्यूह जैसे भावों में। इस अस्पष्टता के कारण, 1 को सामान्यतः "एकता" या वलय की "पहचान" कहा जाता है और वाक्यांश "एकता के साथ वलय" या "पहचान के साथ वलय" का उपयोग इस बात पर जोर देने के लिए किया जा सकता है कि कोई एक आरएनजी (बीजगणित) के बजाय एक वलय पर विचार कर रहा है।

उदाहरण

गुणक सर्वसमिका 1 और इसका योगात्मक व्युत्क्रम -1 सदैव इकाइयाँ हैं। अधिक सामान्यतः, वलय R में एकता का कोई भी मूल एक इकाई है: यदि rn = 1 है, तो rn − 1 r का गुणक व्युत्क्रम है। एक गैर-शून्य वलय में, तत्व 0 एक इकाई नहीं है, इसलिए R× जोड़ के तहत बंद नहीं है। एक अशून्य वलय R जिसमें प्रत्येक अशून्य तत्व एक इकाई है (अर्थात, R× = R −{0}) को एक विभाजन वलय (या एक तिरछा क्षेत्र) कहा जाता है। क्रमविनिमेय विभाजन वलय को क्षेत्र कहा जाता है। उदाहरण के लिए, वास्तविक संख्या R के क्षेत्र का इकाई समूह R − {0} है।

पूर्णांक वलय

पूर्णांक Z के वलय में, एकमात्र इकाइयाँ 1 और −1 हैं।

पूर्णांक मॉड्यूलो n के वलय Z/nZ में, इकाइयाँ सर्वांगसम वर्ग (mod n) हैं जो n के पूर्णांक सहअभाज्य द्वारा दर्शाए जाते हैं। वे पूर्णांक मॉड्यूलो n के गुणक समूह का गठन करते हैं।

किसी संख्या क्षेत्र के पूर्णांकों का वलय

द्विघात पूर्णांक 3 को Z से जोड़कर प्राप्त वलय Z[3] में, एक के पास (2 + 3)(2 − 3) = 1 है, इसलिए 2 + 3 एक इकाई है, और इसकी शक्तियां भी हैं , इसलिए Z[3] में अपरिमित रूप से कई इकाइयाँ हैं।

संख्या क्षेत्र F में पूर्णांक R के वलय के लिए अधिक सामान्यतः, डिरिक्लेट की इकाई प्रमेय में कहा गया है कि R× समूह के लिए समरूपी है

जहाँ R और n में एकता की जड़ों का (परिमित, चक्रीय) समूह है, इकाई समूह की पद है
जहां क्रमशः वास्तविक एम्बेडिंग की संख्या और F के जटिल एम्बेडिंग के जोड़े की संख्या है।

यह Z[3] उदाहरण को पुनः प्राप्त करता है: एक वास्तविक द्विघात क्षेत्र का इकाई समूह (पूर्णांकों का वलय) के बाद से पद 1 का अनंत है

बहुपद और घात श्रृंखला

क्रमविनिमेय वलय R के लिए, बहुपद वलय R[x] की इकाइयाँ बहुपद हैं

जैसे कि R में एक इकाई है और शेष गुणांक शून्य हैं, अथार्त , कुछ N के लिए को संतुष्ट करते हैं।[4] विशेष रूप से, यदि R एक डोमेन है (या अधिक सामान्यतः कम किया गया है), तो R[x] की इकाइयाँ R की इकाइयाँ हैं। शक्ति श्रृंखला वलय की इकाइयाँ शक्ति श्रृंखला हैं
जैसे कि R में एक इकाई है।[5]

आव्यूह वलय

वलय R के ऊपर n × n आव्यूहों के वलय Mn(R) का इकाई समूह व्युत्क्रमणीय आव्यूहों का समूह GLn(R) है। क्रमविनिमेय वलय R के लिए, Mn(R) का एक तत्व A व्युत्क्रमणीय है यदि और केवल यदि A का निर्धारक R में व्युत्क्रमणीय है। उस स्थिति में, A−1 को स्पष्ट रूप से सहायक मैट्रिक्स के संदर्भ में दिया जा सकता है।

सामान्यतः

वलय R में तत्वों x और y के लिए, यदि व्युत्क्रमणीय है, तो व्युत्क्रम के साथ व्युत्क्रमणीय है;[6] इस सूत्र का अनुमान लगाया जा सकता है, किंतु गैर-अनुवांशिक शक्ति श्रृंखला की वलय में निम्नलिखित गणना द्वारा सिद्ध नहीं किया जा सकता है:

समान परिणामों के लिए हुआ की पहचान देखें।

इकाइयों का समूह

एक क्रमविनिमेय वलय एक स्थानीय वलय है यदि RR× एक अधिकतम आदर्श है.

जैसा कि यह पता चला है, यदि RR× एक आदर्श है, तो यह आवश्यक रूप से एक अधिकतम आदर्श है और R स्थानीय है क्योंकि अधिकतम आदर्श R× से असंयुक्त है।

यदि R एक परिमित क्षेत्र है, तो R× क्रम का एक चक्रीय समूह है।

प्रत्येक वलय समरूपता f : RS एक समूह समरूपता R×S× को प्रेरित करता है, क्योंकि f इकाइयों को इकाइयों में मैप करता है। वास्तव में, इकाई समूह का गठन वलय की श्रेणी से लेकर समूहों की श्रेणी तक एक फ़नकार को परिभाषित करता है। इस फ़नकार में एक बायाँ जोड़ है जो अभिन्न समूह वलय निर्माण है।[7] समूह योजना किसी भी आधार पर गुणक समूह योजना के लिए समरूपी है, इसलिए किसी भी क्रमविनिमेय वलय R के लिए, समूह और विहित रूप से के लिए समरूपी हैं। . ध्यान दें कि फ़ैक्टर (अर्थात, इस अर्थ में प्रतिनिधित्व योग्य है: क्रमविनिमेय वलय Rके लिए (उदाहरण के लिए यह समूह वलय निर्माण के साथ उपर्युक्त सहायक संबंध से अनुसरण करता है)। स्पष्ट रूप से इसका मतलब यह है कि वलय होमोमोर्फिज्म के सेट और R के इकाई तत्वों के सेट के बीच एक प्राकृतिक आपत्ति है (इसके विपरीत,एडिटिव ग्रुप का प्रतिनिधित्व करता है, जो कम्यूटिव की श्रेणी से भूलने वाला फ़ैक्टर है। एबेलियन समूहों की श्रेणी में आता है)।

संबद्धता

मान लीजिए कि R क्रमविनिमेय है। R के तत्व r और s को सहयोगी कहा जाता है यदि R में एक इकाई u मौजूद है जैसे कि r = us; फिर rs लिखें. किसी भी वलय में, योगात्मक व्युत्क्रम तत्वों के जोड़े[lower-alpha 3] x और x सहयोगी होते हैं। उदाहरण के लिए, 6 और −6 Z में सहयोगी हैं। सामान्य तौर पर, ~ R पर एक तुल्यता संबंध है।

संबद्धता को गुणन के माध्यम से R पर R× की क्रिया के संदर्भ में भी वर्णित किया जा सकता है: R के दो तत्व सहयोगी हैं यदि वे एक ही R×-कक्षा में हैं।

एक अभिन्न डोमेन में, किसी दिए गए गैर-शून्य तत्व के सहयोगियों के सेट में R×के समान प्रमुखता होती है।

तुल्यता संबंध ~ को ग्रीन के अर्धसमूह संबंधों में से किसी एक के रूप में देखा जा सकता है जो क्रमविनिमेय वलय R के गुणक अर्धसमूह के लिए विशिष्ट है।

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. The use of "invertible element" without specifying the operation is not ambiguous in the case of rings, since all elements of a ring are invertible for addition.
  2. The notation R×, introduced by André Weil, is commonly used in number theory, where unit groups arise frequently.[3] The symbol × is a reminder that the group operation is multiplication. Also, a superscript × is not frequently used in other contexts, whereas a superscript * often denotes dual.
  3. x and x are not necessarily distinct. For example, in the ring of integers modulo 6, one has 3 = −3 even though 1 ≠ −1.



उद्धरण

  1. Dummit & Foote 2004.
  2. Lang 2002.
  3. Weil 1974.
  4. Watkins (2007, Theorem 11.1)
  5. Watkins (2007, Theorem 12.1)
  6. Jacobson 2009, § 2.2. Exercise 4.
  7. Exercise 10 in § 2.2. of Cohn, Paul M. (2003). Further algebra and applications (Revised ed. of Algebra, 2nd ed.). London: Springer-Verlag. ISBN 1-85233-667-6. Zbl 1006.00001.


स्रोत


श्रेणी:1 (संख्या) श्रेणी:बीजगणितीय संख्या सिद्धांत श्रेणी:समूह सिद्धांत श्रेणी:वलय सिद्धांत श्रेणी:तत्वों के बीजगणितीय गुण