Ivan Shishkin, Birch Grove

Module sur un anneau

Definition / Module /

Showing the Français version because no English translation exists yet. Add that translation.

Français
Définition intuitive

Un module sur un anneau est une construction similaire à un K\mathbb K-espace vectoriel, où le corps K\mathbb K est remplacé par un anneau AA.

Définition formelle

Soit AA un anneau unitaire. Un AA-module (à gauche) est un groupe abélien (M,+)(M,+) muni d’une opération externe

∗:A×M→M*: A \times M \to M

vérifiant, pour tous a,b∈Aa,b \in A et m,n∈Mm,n \in M :

  • a∗(m+n)=a∗m+a∗na*(m+n)=a*m+a*n ;
  • (a+b)∗m=a∗m+b∗m(a+b)*m=a*m+b*m ;
  • (ab)∗m=a∗(b∗m)(ab)*m=a*(b*m) ;
  • 1∗m=m1*m=m.

Remarque.

La définition précédente concerne les AA-modules à gauche, pour lesquels l’anneau agit à gauche:
A×M→M,(a,m)↦am.A\times M\to M,\qquad (a,m)\mapsto am.

De manière analogue, un AA-module à droite est un groupe abélien (M,+)(M,+) muni d’une opération externe
M×A→M,(m,a)↦ma,M\times A\to M,\qquad (m,a)\mapsto ma,vérifiant les propriétés analogues, notamment
(m∗a)b=m(ab).(m*a)b=m(ab).

Lorsque AA n’est pas commutatif, la distinction entre modules à gauche et à droite est importante. En général, une structure de module à gauche ne définit pas naturellement une structure de module à droite.

On peut également munir MM en même temps d’une structure de AA-module à gauche et d’une structure de AA-module à droite si les deux actions sont compatibles, c’est-à-dire si
(am)b=a(mb)(am)b=a(mb)pour tous a,b∈Aa,b\in A et m∈Mm\in M, on dit que MM est un AA-bimodule (ou module bilatère).

Exemples
  • Tout espace vectoriel sur un corps K\mathbb K est naturellement un K\mathbb K-module, l’opération externe étant la multiplication par un scalaire.

  • Tout anneau unitaire AA est un AA-module à bilatère, avec pour action la multiplication dans AA.

  • Les Z\mathbb Z-modules sont exactement les groupes abéliens.

  • C\mathbb C est un Z[i]\mathbb Z[i]-module pour l’action définie par

    (a+ib)∗z=(a+ib)z.(a+ib)*z=(a+ib)z.

  • Rn\mathbb R^n est un Mn(R)M_n(\mathbb R)-module à gauche pour l’action

    A∗v=Av.A*v=Av.

Problems using this concept (1)
Problems using this concept (spoiler) (0)

No listed problems use this concept as a spoiler yet.