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从一个困惑开始

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关于「局部化中两个分数 $r_1/s_1$ 和 $r_2/s_2$ 相等的普遍准则是什么?」

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认识概念

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两个分数 r1/s1r_1/s_1 和 r2/s2r_2/s_2 在局部化 S−1RS^{-1}R 中相等,当且仅当存在一个元素 t∈St \in S 使得 t(r1s2−s1r2)=0t(r_1s_2 - s_1r_2) = 0。这细化了朴素的交叉相乘规则,以处理一般交换环中的零因子现象。

适用条件:RR 是一个交换环。;S⊂RS \subset R 是乘法闭的。;r1,r2∈Rr_1, r_2 \in R 且 s1,s2∈Ss_1, s_2 \in S。

理解原因

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朴素条件 r1s2=s1r2r_1s_2 = s_1r_2 是不够的,因为在一般的交换环中,元素可以被 SS 的非零元素湮灭。细化条件要求存在某个 t∈St \in S 使得 t(r1s2−s1r2)=0t(r_1s_2 - s_1r_2) = 0,这考虑了零因子现象并确保等价关系是良定义的。

适用条件:RR 是一般的交换环(不一定是整环)。;S⊂RS \subset R 是乘法闭的。

判断用途

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如果存在 SS 中的元素 ss 使得乘积 sa=0sa = 0,那么 RR 中的元素 aa 在局部化环 S−1RS^{-1}R 中变为零。这是因为分数 a/1a/1 可以被重写为 sa/ssa/s,它等于 0/s0/s,因此在 S−1RS^{-1}R 中等于 00。

适用条件:RR 是一个交换环。;S⊂RS \subset R 是乘法闭的。;a∈Ra \in R 且 s∈Ss \in S。;sa=0sa = 0。