Кіріспе
Сақиналар теориясындағы алгебралық құрылым. Алгебрада, жазық модульдерге бос модульдер, проективті модульдер және негізгі идеалдық доменде бұралудан бос модульдер кіреді. Формальды түрде, егер R сақинасымен M модулінің тензорлық көбейтіндісін алу дәл тізбектерді сақтаса, M модулі R сақинасы бойынша жазық болады. Модуль, егер тізбекпен тензорлық көбейтіндіні алу дәл тізбек берсе және тек қана бастапқы тізбек дәл болса, адал жазық болады. Жазықтық Геометрия алгебрикасы және Геометрия аналитикасы атты еңбегінде енгізілген.
In algebra, flat modules include free modules, projective modules, and, over a principal ideal domain, torsion free modules. Formally, a module M over a ring R is flat if taking the tensor product over R with M preserves exact sequences. A module is faithfully flat if taking the tensor product with a sequence produces an exact sequence if and only if the original sequence is exact. Flatness was introduced by in his paper Géometrie Algébrique et Géométrie Analytique.
Басқа модуль қасиеттерімен қатынастар
Жазықтық түрлі басқа модуль қасиеттерімен байланысты, мысалы, еркін, проективті немесе бұрылыссыз болумен. Атап айтқанда, кез келген жазық модуль бұрылыссыз, кез келген проективті модуль жазық, ал кез келген еркін модуль проективті болады. Жазық, бірақ проективті емес, шекті түрде жасалған модульдер де бар. Дегенмен, ең көп қолданылатын сақиналар үшін шекті түрде жасалған жазық модульдердің бәрі проективті болады. Сонымен қатар, шекті түрде жасалған модуль жазық болуы үшін, оның жергілікті түрде еркін болуы керек, яғни барлық жай идеалдар бойынша локализациялар еркін модульдер болуы тиіс. Бұл төмендегі суретте ішінара көрсетілген.
Торсиясыз модульдер
Кез келген жазық модуль бұрылыстан бос. Бұл жоғарыдағы қатынастар арқылы сипаттамадан 1=m=1 деп алғанда туындайды. Керісіншесі бүтін сандарда, және жалпы алғанда, негізгі идеалдық домендерде және Дедекинд сақиналарында орындалады. Кез келген бұрылыстан бос модуль жазық болатын интегралды домен Пруфер домені деп аталады.
Еркін және проективті модульдер
M модулі проективті болып табылады, егер және тек қана G бос модулі және екі сызықтық бейнелеу және болса ғана, мұндағы . Атап айтқанда, кез келген бос модуль проективті ( және деп есептесек). Кез келген проективті модуль жазық болады. Бұл жоғарыдағы жазықтық және проективтілік сипаттамалары сызықтық бейнелеулер арқылы және деп есептеу арқылы дәлелденуі мүмкін. Керісінше, шекті түрде жасалған жазық модульдер, коммутативтік алгебра және алгебралық геометрияда көбінесе орындалатын жұмсақ шарттар орындалғанда проективті болады. Бұл жазықтық түсінігін негізінен шекті түрде жасалмаған модульдер үшін пайдалы етеді. Шекті түрде ұсынылған модуль (яғни, шекті түрде жасалған бос модульдің шекті түрде жасалған кіші модульге бөлінуінен алынған бөлік) әрқашан проективті болады. Бұл f-ты сюръективті деп алып, жоғарыдағы жазықтық сипаттамасын сызықтық бейнелеулер арқылы пайдаланып дәлелдеуге болады. шарт сызықтық бейнелеу бар екенін білдіреді, және f сюръективті болғандықтан, және M проективті. Нотер сақинасының үстінде кез келген шекті түрде жасалған жазық модуль проективті болады, себебі кез келген шекті түрде жасалған модуль шекті түрде ұсынылады. Бұл нәтиже интегралды домен үшін де дұрыс, тіпті ол Нотер сақинасы болмаса да. Жергілікті сақинада кез келген шекті түрде жасалған жазық модуль бос болады. Шекті түрде жасалған, бірақ проективті емес жазық модульді келесідей құруға болады. F белгілі бір өріс болсын, ал – F өрісіне жататын шексіз тізбектер жиыны. Бұл компонент бойынша анықталған қосу және көбейтумен коммутативті сақина. Бұл сақина толығымен жазық (яғни, кез келген модуль жазық). I – нөлдік емес мүшелерінің саны шекті тізбектердің идеалы болса, онда модуль жазық және шекті түрде жасалған (бір ғана генератор), бірақ проективті емес.
Conversely, finitely generated flat modules are projective under mild conditions that are generally satisfied in commutative algebra and algebraic geometry. This makes the concept of flatness useful mainly for modules that are not finitely generated. A finitely presented module (that is the quotient of a finitely generated free module by a finitely generated submodule) that is flat is always projective. This can be proven by taking f surjective and in the above characterization of flatness in terms of linear maps. The condition implies the existence of a linear map such that and thus As f is surjective, one has thus and M is projective. Over a Noetherian ring, every finitely generated flat module is projective, since every finitely generated module is finitely presented. The same result is true over an integral domain, even if it is not Noetherian. On a local ring every finitely generated flat module is free. A finitely generated flat module that is not projective can be built as follows. Let be the set of the infinite sequences whose terms belong to a fixed field F. It is a commutative ring with addition and multiplication defined componentwise. This ring is absolutely flat (that is, every module is flat). The module where I is the ideal of the sequences with a finite number of nonzero terms, is thus flat and finitely generated (only one generator), but it is not projective.
Үлгі емес
Егер I Ноэтериандық коммутативті R сақинасындағы идеал болса, онда I идемпотентпен (яғни өзінің квадратына тең элементпен) туғызылмаса, ол жазық модуль емес. Атап айтқанда, егер R интегралды домен болса, онда I жазық болады, егер ол R-ге тең немесе нөлдік идеал болса ғана. Интегралды доменде жазық модуль бұрылыссыз болады. Сондықтан нөлден өзгеше торсия элементтерін қамтитын модуль жазық емес. Атап айтқанда, оң сипаттамалары бар барлық өрістер жазық емес модульдер болып табылады, мұнда бүтін сандар сақинасы, ал рационалды сандар өрісі.
Тікелей сомалар, лимиттер және өнімдер
Модульдердің тікелей қосындысы тегіс болады, егер және тек қана егер олардың әрқайсысы тегіс болса. Тегіс модульдердің тікелей лиміті тегіс болады. Атап айтқанда, еркін модульдердің тікелей лиміті тегіс болады. Керісінше, кез келген тегіс модульді шекті түрде жасалған еркін модульдердің тікелей лиміті ретінде жазуға болады. Тегіс модульдердің тікелей көбейтінділері жалпы жағдайда тегіс болуы міндетті емес. Шындығында, R сақинасы берілгенде, R модульдерінің кез келген тікелей көбейтіндісі тегіс болады, егер және тек қана R когерентті сақина болса (яғни, кез келген шекті түрде жасалған идеал шекті түрде беріледі).
Жазық сақиналар
Сақина гомоморфизмі, егер S гомоморфизммен шақырылған модуль құрылымы үшін R модулі болса, жазық болады. Мысалы, кез келген сақина R үшін R[t] полиномдық сақинасы R бойынша жазық. Коммутативтік сақинаның кез келген көбейтуші жиыны үшін локализация жазық R алгебрасы болып табылады (ол тек ерекше жағдайларда ғана проективті). Мысалы, жазық, бірақ проективті емес. Егер R Noetherian коммутативтік сақинасының идеалы болса, онда R-ға қатысты толықтыру жазық болады. Ол адал жазық болады, және тек қана егер ол R-дың Якобсон радикалында жатса (Зәрішки сақинасы туралы да қараңыз).
For any multiplicative subset of a commutative ring , the localization is a flat R algebra (it is projective only in exceptional cases). For example, is flat and not projective over
If is an ideal of a Noetherian commutative ring the completion of with respect to is flat. It is faithfully flat if and only if is contained in the Jacobson radical of (See also Zariski ring.)
Нағыз жазық жергілікті гомоморфизмдер
Мұнда, міндетті түрде жазық емес гомоморфизм үшін, адал жазық гомоморфизмнің бір сипаттамасы келтірілген. Егер инъективті жергілікті гомоморфизм берілген және ол p-первичті идеал болса, онда гомоморфизм адал жазық болады, егер және тек қана өтпелі теорема оған қатысты орындалса; яғни, кез келген p-первичті идеал үшін , .
Жай қақпақтар
Модульдер үшін проекциялық қаптамалар әрқашан бола бермейді, бірақ жалпы сақиналар үшін әр модульдің жалпақ қаптамасы болады деп болжанған, яғни кез келген модуль M, жалпақ модульдің эпиморфты бейнесі F болады, сонда F арқылы M-ге бағытталған жалпақ модульден кез келген бейнелеу өтеді, ал F-нің M бойынша кез келген эндоморфизмі автоморфизм болады. Бұл жалпақ қаптама туралы болжам алғаш рет "The conjecture" еңбегінде нақты айтылды және L. Bican, R. El Bashir және E. Enochs бірдей уақытта оны дәлелдеп, оң шешімін тапты. Бұған дейін П. Эклоф, Ж. Трлифаж және Ж. Сю маңызды үлес қосты. Жалпақ қаптамалар барлық модульдер үшін барлық сақиналарда болғандықтан, минималды жалпақ ажыратымдар көп жағдайларда минималды проективті ажыратымдардың орнына келе алады. Жалпақ ажыратымдардың проективті ажыратымдардан айырмашылығын өлшеу салыстырмалы гомологиялық алгебра деп аталады және классикалық еңбектерде және жалпақ ажыратымдарға бағытталған жаңа зерттеулерде қарастырылады.
Конструктивті математикада
Жазық модульдер конструктивті математикада маңыздылығын арттырды, проективті модульдерге қарағанда көбірек пайдалы. Мысалы, барлық еркін модульдер проективті дегені, таңдау аксиомасының толық күшімен тең, сондықтан проективті модульдер туралы теоремалар, тіпті конструктивті түрде дәлелденгенімен, міндетті түрде еркін модульдерге қолданылмайды. Ал, еркін модульдердің жазық екенін дәлелдеу үшін таңдау қажет емес, демек жазық модульдер туралы теоремалар қолданылуы мүмкін.