$$ \newcommand\bm[1]{\boldsymbol{#1}} \renewcommand\limsup{\varlimsup} \renewcommand\liminf{\varliminf} $$

$R$ を環とする. また, $\Gamma_0$ を $R$ の左イデアルからなる空でない集合族とし, 包含関係について全順序集合であるものとする. このとき, $\displaystyle\bigcup_{J\in\Gamma_0}J$ は $R$ の左イデアルであることを証明せよ.

解答例 1

$\displaystyle J_{\infty}=\bigcup_{J\in\Gamma_0}J$ とおく. $\Gamma_0$ が空でないことから, $J_{\infty}$ も空でない.

$x$, $y\in J_{\infty}$, $r\in R$ とする. ある $J_{1}$, $J_{2}\in\Gamma_0$ が存在して, $x\in J_{1}$, $y\in J_{2}$ である. $\Gamma_0$ は全順序集合だから, $J_{1}\subseteq J_{2}$ または $J_{2}\subseteq J_{1}$ である. そこで, $J_1$, $J_2$ のうち包含関係について大きいほうを $J_0$ とおく. すると, $x$, $y\in J_0$ となるから, $x-y$, $rx\in J_0\subseteq J_{\infty}$ となる. したがって, $J_{\infty}$ は $R$ の左イデアルである.

最終更新日:2011年11月02日

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