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可換環のスペクトルはコンパクトである

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Aを可換環, Iをイデアルとするとき, Spec(A)の部分集合V(I),D(I)を次のように定義する.
(1) V(I):={pSpec(A)Ip}
(2) D(I):=Spec(A)V(I)

Zariski位相

Spec(A)D(I) (V(I)) を開集合 (閉集合) として位相空間になる. この位相をZariski位相という.

Aを可換環, X=Spec(A)を環Aのスペクトルとする. (XにはZariski位相を入れる.) このときXはコンパクトである.

X=λΛD(Iλ) (IλAのイデアル) とする. このときDe Morganの法則により
V(λΛIλ)=λΛV(Iλ)=
となり, これはλΛIλ=Aを意味するから, あるaiIi (Ii=Iλi,λiΛ,1in)が存在してa1++an=1となる. よってI1++In=Aとなるからi=1nV(Ii)=となって, これにDe Morganの法則を使えば
i=0nD(Ii)=D(A)=X
となり, XD(I1),,D(In)の有限個によって覆われる.

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Anko7919
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