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先写两个用到的定义:
平凡因子:给定整环$R$,对任意的$a\in R$,$R$的单位和$a$的相伴元称为$a$的平凡因子。
单位和相伴元:给定整环$R$,若$\varepsilon\in R$存在乘法逆元,则称$\varepsilon$是$R$的一个单位,若$a,b\in R$满足$a=\varepsilon b$,则称$a,b$互为相伴元。
然后是素元的两个定义:
定义1:给定整环$R$和$p\in R$,若$p\neq0$且不是单位,且$p$只有平凡因子,则称$p$是$R$中的素元。
定义2:给定整环$R$和$p\in R,p\neq0$且$p$不是单位,若$p\mid ab\Rightarrow p\mid a或p\mid b$,则称$p$是$R$中的素元。
怎么证明这两个定义等价?也就是证明:在整环$R$中,$p\in R$且$p\neq0$且$p$不是单位,则$p$只有平凡因子的充要条件是:若$p\mid ab$,则或者$p\mid a$或者$p\mid b$,其中$a,b\in R$。
必要性:当$p$只有平凡因子时,由于$p\mid ab$,于是存在$c\in R$使得$ab=pc$。当$a,b$中有一个为零元时,不妨设$a=0$,则显然$a=0=0p$,于是$p\mid a$,命题成立。当$a,b$有一个为单位时,不妨设$a$是单位,由单位的定义知$a^{-1}\in R$,于是$b=p(ca^{-1})$,于是$p\mid b$,命题成立。当$a,b$都不是零元,也都不是单位时,要怎么证明?
还有充分性怎么证明? |
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