שינויים

שיחה:88-212 תשעב סמסטר ב/תרגילים

הוסרו 16 בתים, 15:36, 30 במאי 2012
/* כל מודול מעל שדה הוא מודול חופשי, או: ניסוח שקול לאקסיומת הבחירה */
2. אוסף תתי הקבוצות הבת"ל של M הוא קבוצה סדורה חלקית (לגבי יחס ההכלה). לכל שרשרת של תתי קבוצות בת"ל של M, האיחוד של כולן הוא גם תת קבוצה בת"ל של M (מפני שכל צרוף לינארי של אברים מן האיחוד הוא סופי, מטבעו, ולכן *יש* תת קבוצה השייכת לשרשרת שמכילה את כל אברי הצרוף הלינארי. בפרט, אם צרוף לינארי לא טריוויאלי מאברי איחוד השרשרת היה מתאפס, הוא היה סותר את האי-תלות הלינארית של אותה תת קבוצה השייכת לשרשרת ומכילה את כל אברי הצרוף) ומהווה חסם של כל אברי השרשרת.
לכן, לפי '''הלמה של צורן''', ישנו אבר מקסימלי. כלומר, ישנה תת קבוצה בת"ל של M שהיא מקסימלית לגבי יחס ההכלה. אבל לפי 1, היא פורשת, ולכן מהווה בסיס. מכאן, שהמודול M הוא '''מודול חופשי'''.
 
הערה II: בהינתן תת קבוצה בת"ל של M ניתן להתבונן באוסף תתי הקבוצות של M שהן בת"ל ומכילות את M. גם שם ההוכחה תופשת, ומכאן שכל תת קבוצה בת"ל של M מוכלת בבסיס. זוהי תוצאה חזקה יותר מכך שכל מודול מעל שדה הוא חופשי, וניתן לקבל את האחרונה מהראשונה על ידי בחירת הקבוצה הריקה כתת קבוצה של המודול שהיא בת"ל (ולכן מוכלת בבסיס).
הערה III: כל מודול מעל חוג עם חילוק הוא חופשי. עם זאת(אולי) במפתיע, אין ערובה לכך שדרגתו גם שם הדרגה מוגדרת היטב, וזאת בניגוד (בדומה למקרה של חוגים קומוטטיביים (ובפרט בשדותשהוצג בהרצאה).
הערה IV: לגבי מודולים מעל חוג כללי, קבוצה בת"ל L שהיא מקסימלית לגבי ההכלה היא 'פורשת ראשיוּת', כלומר, לכל x מן המודול יש a מן החוג כך ש-L פורשת את ax (הוכחה כמו של 1, עד לפני החלק שבו מחלקים ב-a). בפרט, בחוגים עם חילוק ניתן לחלק באותו a ולקבל פרישה במובן הרגיל.
29
עריכות