唯一分解整環的素元一定是不可約元嗎?

唯一分解整環的素元一定是不可約元嗎?使用者8924193093153252020-02-19 09:59:06

討論前提是一個整環。

1 不可約元均為素元也就意味著是一個唯一分解整環(當然要滿足因子鏈條件)。而後者意味著要求這個整環是主理想整環。一個唯一分解整環不一定是主理想整環,而主理想整環一定是唯一分解的。因此這個題答案是否定的。比如Z[x],整係數多項式環,是唯一分解的(顯然),但不是主理想整環。1+x與x^2是互素的(沒有公因式),但怎麼加都不會出來1的。

2 Z(根號-5)不是唯一分解整環。先證其中的單位只有正負1。記D=根號-5,則有a+bD為單位必有其範數為1。於是a^2+5b^2=1,有a=正負1,b=0。所以所有不可約元就是隻有他本身與1兩個約數(負的不算)。不妨設x是可約的,則有x=(a+bD)(c+dD)兩邊取範數知N(x)=(a^+5b^2)(c^2+5d^2)如果令x是不可約的,必有a^2+5d^2=1,c^2+5d^2=N(x)(負的先不考慮)是唯一的可能情形。考慮所以c^2+5d^2可能的值,列出就是1 4 5 6 9 14。。。所有範數不能表示為這個列中兩數之積的就是不可約元。比如2,3 1+D, 1-D,2+D等,恐怕沒法寫出通式來。舉例算一個吧2+D設2+D=(a+bD)(c+dD)左右取範數有9=(a^2+5b^2)(c^2+5d^2)反設可約,則必有a^2+5b^2=c^2+5d^2=3,這是不可能的。