以前思いついた環論の問題を記事にします.
Rは体でない可換環で,(1)を除く任意のイデアルが有限集合とする.このときRは有限環である.
Rは零環でないとしてよい.Rは体でも零環でもないので,0でも単元でもないRの元aが存在する.R準同型ϕ:R→aRをϕ(x)=axで定める.ϕは全射だから準同型定理より,|R|=|Kerϕ||aR|.aは0でも単元でもないので,KerϕとaRはRの真のイデアルである.よって,上式の右辺は有限である.
以上より,Rが有限環であることが示された.
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