近世代数课后习题参考答案 第四章 整环里的因子分解 1 素元、唯一分解 1 . 证明:0 不是任何元的真因子。 证 当0a时 若ba0则0a故矛盾 当0a时,有00 ( 是单位) 就是说0 是它自己的相伴元 2 . 我们看以下的整环I ,I 刚好包含所有可以写成 mmn (2是任意整数,0n的整数) 形式的有理数,I 的哪些个元是单位,哪些个元是素元? 证 1)I 的单位 总可以把m 表为 ppmk(2是0或奇数,k 非负整数)我们说 1p时,即 km2是单位,反之亦然 2)I 的素元 依然是kppmk,(2的限制同上) 我们要求 ⅰ)0p ⅱ)1p ⅲ)pk2只有平凡因子 满足ⅰ)—— ⅲ)的p是奇素数 故 pmk2而 p是奇素数是nm2是素元,反之亦然, 3. I 是刚好包含所有复数babia,(整数)的整环,证明5 不是I 的素元,5 有没有唯一分解? 证 (1 )I 的元 是单位,当而且只当12 时, 事实上,若 bia 是单位 则 11 2'221 即2'21 但222ba 是一正整数,同样2'也是正整数, 因此,只有12 反之,若1222ba,则0,1ba 或1,0ba这些显然均是单位 此外,再没有一对整数ba,满足122 ba,所以I 的单位只有i ,1。 (2)适合条件52 的I 的元 一定是素元。 事实上,若52 则0 又由)1(也不是单位 若2225, 则12 或52 12是单位12是 的相伴元 1522是单位1是 的相伴元 不管哪种情形, 只有平凡因子,因而 是素元。 (3) I 的元5 不是素元。 若5则222 5 这样,2只可能是2 5,5,1 当52 由)1( 是单位 当1522由 )1( 是单位 此即,中有一是5 的相伴元 现在看52 的情形 5,222babia可能的情形是 21ba 21ba 1ba 21ba 1ba 1ba 12ba 1ba 显然)2)(2(5ii 由(2)知52 的 是素元,故知5是素元之积 (4)5的单一分解 )21)(21(5ii)21)(1)(21)(1(ii )21)()(21)(()21)()(21)((iiiiiiii i ,1均为单位 2 唯一分解环 1.证明本节的推论 证 本节的推论是;...