IJMMS 国际数学和数学科学杂志》上 1687 - 0425 0161 - 1712 Hindawi出版公司 10.1155 / 2014/140790 140790年 研究文章 在地图上一段2 '和半素环 贝尔 h·E。 1 Daif m . N。 2 Mohapatra Ram N。 1 数学系 布鲁克大学 圣凯瑟琳 加拿大 比起L2S 3 a1 brocku.ca 2 数学系 爱资哈尔大学 纳斯尔市 11884年开罗 埃及 azhar.edu.eg 2014年 22 9 2014年 2014年 29日 03 2014年 16 08年 2014年 22 9 2014年 2014年 版权©2014 h·e·贝尔和m . n . Daif。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

一幅地图 f的环 R如果本身的时期 f 2 x = x 对所有 x R ;退化得多研究的例子。我们提出一些交换性的结果对于退化的半素和黄金戒指,我们研究派生的存在和广义派生的时期2 '和半素环。

1。介绍

R 是一个环的中心 Z = Z ( R ) ,为每一个 x , y R ,让 ( x , y ] 表示换向器 x y y x 。请注意, ( x y , w ] = x ( y , w ] + ( x , w ] y ( w , x y ] = x ( w , y ] + ( w , x ] y 对所有 x , y , w R 事实我们将使用多次。

年代 是一个非空的子集 R 。一幅地图 f : R R 据说是2期 年代 如果 f 2 ( x ) = x 对所有 x 年代 , 年代 被称为一个 f 子集,如果 f ( 年代 ) = 年代 。如果 ( x , f ( x ) ] = 0 对所有 x 年代 ,然后 f 据说是 通勤 年代 ;如果 ( x , y ] = ( f ( x ) , f ( y ) ] 对所有 x , y 年代 那么,在[ 1), f 被称为 强commutativity-preserving 年代

我们假设读者熟悉的定义 推导 退化。我们定义一个添加剂地图 F : R R 是一个 (职责。左)广义推导 R 如果 F ( x y ) = F ( x ) y + x d ( y ) (职责。 F ( x y ) = d ( x ) y + x F ( y ) )为所有 x , y R ,在那里 d 是一个派生 R 相关的推导。如果 F 既是对广义推导和左广义推导相关的推导,我们称之为 F 一个通用的推导。(注意,这个定义是不同于Hvala ( 2];他的广义推导广义派生的权利。)

我们的目的是研究存在和退化的性质,推导,广义派生的时期2半素和黄金戒指的某些子集。

2。两个交换性结果与对合环

有几个已知的交换性结果与对合环(cf。 3,第3章)。我们现在的结果显示在两个交换性的等价条件 * 理想半素环的退化。

定理1。

R 是半素环与退化 * ,让 U 是一个 * 理想的 R 。然后 * 是通勤 U 当且仅当 * 强commutativity-preserving上 U

证明。

第一个假设 * 是通勤 U ;也就是说, ( x , x * ] = 0 对所有 x U 。通过线性化得到 (1) ( x , y * ] = ( x * , y ] x , y U 由此可见, ( x y , x * ] = ( ( x y ) * , x ] 因此 x ( y , x * ] = ( y * , x ] x * ,( 1),我们得到 (2) x ( y * , x ] = ( y * , x ] x * x , y U U 是一个 * 理想( 2)的收益率 (3) x ( x , y ] = ( x , y ] x * x , y U 替换 z y y , z U ,我们现在得到 x ( x , z y ] = ( x , z y ] x * ,所以 x z ( x , y ] + x ( x , z ] y = ( x , z ] y x * + z ( x , y ] x * 。使用( 3)来代替这个等式的最后一学期了 z x ( x , y ] 和第二项 ( x , z ] x * y ,我们看到, ( x , z ] ( x , y ] + ( x , z ] ( x * , y ] = 0 ,所以由( 1), (4) ( x , z ] ( x , y + y * ] = 0 x , y , z U 替换 z 通过 z w 收益率 ( x , z ] U ( x , y + y * ] = { 0 } 对所有 x , y U ,所以 ( x , y + y * ] U ( x , y + y * ] = { 0 } 对所有 x , y U 。由于半素环的理想是半素环,我们得出结论 (5) ( x , y + y * ] = 0 x , y U 现在( 5)可以写成 (6) ( x , y ] = ( y * , x ] , 所以通过替换 x 通过 x * 我们得到了 ( x * , y ] = ( y * , x * ] 。但是,( 6) ( x * , y ] = ( y , x ] ;因此 ( y , x ] = ( y * , x * ] 对所有 x , y U ,所以 * 强commutativity-preserving上 U

反过来,我们假设 * 强commutativity-preserving上 U ,这意味着 ( x , y ] = ( x * , y * ] 对所有 x , y U 。替换 x y y ,我们得到 (7) x ( x , y ] = ( x , y ] x * x , y U 这是方程( 3),所以我们可能会说 (8) ( x , y + y * ] = 0 x , y U , y + y * Z ( U ) 对所有 y U 。它遵循一次 ( y , y * ] = 0 对所有 y U ;也就是说, * 是通勤 U

证明给收益率'环与退化的结果。之前说我们的定理,我们提到我们使用的符号 年代 K 来表示元素和斜对称元素的集合,分别在戒指 R 与退化 *

定理2。

R 是一个'与对合环 * , c h 一个 r ( R ) 2 。如果 * 通勤是一些非零吗 * 理想 U ,然后 年代 Z

证明。

它遵循从( 5),如果 y 年代 U ,然后 y Z ( U ) ,因为在一个'环的中心的中心中包含的非零理想 R , 年代 U Z ( R ) 。假设 年代 U { 0 } ,让 z ( 年代 U ) { 0 } 。然后对任何 年代 年代 , 年代 z U 年代 ,所以 年代 z Z ( R ) 。自 z 并不是一个零因子,我们得到了什么 年代 Z ( R )

完成证明,我们只需要证明 年代 U { 0 } 。相反,假设 年代 U = { 0 } 。然后对任何 y U , y + y * = 0 ;因此 U K 。但对于任何 k K , k 2 年代 ;因此 y 2 = 0 对所有 y U ,我们有反驳的著名结果Levitzki [ 4引理1.1]。

3所示。在不存在第二时期的派生

如果 R 是一个代数 G F ( p ) 简单的乘法的地图 d ( x ) = ( p - - - - - - 1 ) x 一期2。我们不知道是否存在不太明显的例子。

显然任何派生 d 2期必须是双射,所以不存在 c 0 这样 d ( c ) = 0 。由此可见,一个戒指 R 1承认没有推导的第二阶段 R

这里确实存在半素环 R 承认一个推导双射,例如, R 代数与基础 { e k x k = 1、2 , } , d 通常的分化。显然这个例子不是一段2,我们将展示一段半素环承认没有推导2 R

定理3。

R 是半素环和 U 一个非零理想。然后 R 承认没有推导 d 这样 d 是一段2 U

证明。

假设存在一个推导过程 d R 这样 d 2 ( x ) = x 对所有 x U 。为 x , y U , x d ( y ) U 和条件, x d ( y ) = d 2 ( x d ( y ) ) 收益率 (9) x d ( y ) + 2 d ( x ) y = 0 x , y U d 2 ( x y ) = x y = d ( d ( x ) y + x d ( y ) ) ,我们得到 (10) x y + 2 d ( x ) d ( y ) = 0 x , y U ; 和替换 y 通过 y r 在( 10),我们得到 (11) 2 d ( x ) y d ( r ) = 0 x , y U , r R 替换 r x r 在( 11),我们得到 2 d ( x ) y r d ( x ) = 0 ;因此 (12) 2 d ( x ) y R d ( x ) y = { 0 } x , y U R 是半素,所以 2 d ( x ) y = 0 对所有 x , y U ,( 9), (13) x d ( y ) = 0 x , y U 因此 (14) d ( x d ( y ) ) = d ( x ) d ( y ) + x d 2 ( y ) = d ( x ) d ( y ) + x y = 0 x , y U , 在一起( 10)的收益率 x y = 0 对所有 x , y U 。特别是, x 2 = 0 对所有 x U Levitzki相反的结果。

推论4。

半素环 R 承认没有派生的第二阶段 R

备注5。

当然任何派生 d 第二阶段的 R 满足 d 3 = d 。(所示 5非交换半素环),尽管它没有派生周期2,可能有许多非零派生的 d 3 = d ;对于任何非中心幂等 e ,内部的推导 d e 就是一个例子。

4所示。期2的广义派生

任何环承认广义派生的第二阶段,即身份映射及其负面的。此外,如果 R 1, c R c 2 = 1 ,然后 F ( x ) = c x 定义了广义推导的第二阶段。我们表明,在许多黄金戒指,没有其他的可能性。

我们会利用一些简单的前题。

引理6。

R 是一个任意的戒指。如果 F 是一个广义推导 R ,然后 F ( Z ) Z

证明。

x R z Z 。然后 F ( z x ) = F ( x z ) ,所以 F ( z ) x + z d ( x ) = d ( x ) z + x F ( z ) ,在那里 d 是相关推导的 F 。自 ( z , d ( x ) ] = 0 ,结果如下所示。

引理7。

R 黄金戒指 c h 一个 r ( R ) 2 ,让 d 是一个派生 R 。如果正确的给出的广义推导 F ( x ) = x + d ( x ) ( r e 年代 p , F ( x ) = - - - - - - x + d ( x ) ) 对所有 x R 是一段2 R ,然后 F 身份映射(分别地。,the negative of the identity map) on R

证明。

考虑这样一种情况 F ( x ) = x + d ( x ) 对所有 x R 。如果 F 第二阶段,我们有什么 x = F 2 ( x ) = F ( x + d ( x ) ) = F ( x ) + F ( d ( x ) ) = x + d ( x ) + d ( x ) + d 2 ( x ) ;因此 (15) 2 d ( x ) + d 2 ( x ) = 0 x R 替换 x 通过 x y ,我们得到 2 ( d ( x ) y + x d ( y ) ) + d 2 ( x ) y + 2 d ( x ) d ( y ) + x d 2 ( y ) = 0 ;也就是说, ( 2 d ( x ) + d 2 ( x ) ) y + x ( 2 d ( y ) + d 2 ( y ) ) + 2 d ( x ) d ( y ) = 0 对所有 x , y R 。鉴于( 15)和假设 c h 一个 r ( R ) 2 ,这个方程 (16) d ( x ) d ( y ) = 0 x , y R 众所周知,很容易证明 R ', d 是一个非零的推导,然后呢 一个 R 一个 d ( R ) = { 0 } 意味着 一个 = 0 。因此,从( 16我们得出这样的结论: d = 0 因此 F 身份映射 R 。类似的论证工作 F ( x ) = - - - - - - x + d ( x ) 对所有 x R

引理8。

R 黄金戒指 c h 一个 r ( R ) 2 ,让 F 是一个合适的广义推导 R 与相关推导 d 。如果 F 是一段2 R ,然后 d ( Z ) = { 0 }

证明。

对所有 x , y R , x y = F 2 ( x y ) = F ( F ( x ) y + x d ( y ) ) = F 2 ( x ) y + F ( x ) d ( y ) + F ( x ) d ( y ) + x d 2 ( y ) ;因此 (17) 2 F ( x ) d ( y ) + x d 2 ( y ) = 0 x , y R 替换 x 通过 F ( x ) 在( 17)的收益率 (18) 2 x d ( y ) + F ( x ) d 2 ( y ) = 0 x , y R z Z x R 和替换 x 通过 x z 在( 18),我们得到 2 x z d ( y ) + ( F ( x ) z + x d ( z ) ) d 2 ( y ) = 0 = z ( 2 x d ( y ) + F ( x ) d 2 ( y ) ) + d ( z ) x d 2 ( y ) ,所以由( 18我们获得 (19) d ( z ) R d 2 ( y ) = { 0 } y R 如果 d ( Z ) { 0 } ,我们得出这样的结论: d 2 = 0 。但自 R ', c h 一个 r ( R ) 2 ,很容易证明 d 0 意味着 d 2 0 ;因此 d ( Z ) = { 0 } 声称。

定理9。

R 是一个(不一定是交换)域, c h 一个 r ( R ) 2 。如果 F 是一个广义上推导吗 R 第二阶段,然后 F 身份映射或其负面的。

证明。

请注意, (20) F ( x ) = F ( 1 x ) = F ( 1 ) x + d ( x ) x R 采取 x = 1 在( 17)和( 18),让 c = F ( 1 ) ,我们有 2 c d ( y ) + d 2 ( y ) = 0 2 d ( y ) + c d 2 ( y ) = 0 对所有 y R 。由此可见, 2 d ( y ) + c ( - - - - - - 2 c d ( y ) ) = 0 ;也就是说, ( 2 - - - - - - 2 c 2 ) d ( y ) = 0 ;因此 (21) ( c 2 - - - - - - 1 ) d ( y ) = 0 y R 如果 d 0 ,我们有 c = 1 c = - - - - - - 1 ,所以 F ( x ) = x + d ( x ) 对所有 x R F ( x ) = - - - - - - x + d ( x ) 对所有 x R 。但是通过引理 7这将意味着 d = 0 ;因此 d = 0 (22) F ( x ) = c x x R F 第二阶段, x = c 2 x 因此 ( c 2 - - - - - - 1 ) x = 0 对所有 x R 。因此, c = 1 c = - - - - - - 1 ,所以由( 22), F 身份映射或其负面的。

推论10。

R 一个交换积分域 c h 一个 r ( R ) 2 。如果 F 是一个广义的第二阶段推导吗 R ,然后 F 身份映射或其负面的。

证明。

如果 R 1,结果是直接从定理呢 9。如果 R 没有1,定义 F ^ 在球场上的分数 K 通过 F ^ ( 一个 / b ) = F ( 一个 ) / b 。使用这一事实 d = 0 由引理 8,我们可以证明 F ^ 定义,是一个广义上推导吗 K 。由定理 9, F ^ 身份映射或其消极 K 这是 F 身份映射或其消极 R

定理11。

R 黄金戒指 Z { 0 } c h 一个 r ( R ) 2 。如果 F 是一个广义的推导时期2 R 与相关推导 d ,然后 F 身份映射或其负面的。

证明。

由引理 6, F ( Z ) Z ;因此 F 限制了广义推导 Z 。由于黄金戒指的中心是一个交换领域,它遵循从推论 10 F ( z ) = z 对所有 z Z F ( z ) = - - - - - - z 对所有 z Z 。如果是前者,那么 F ( z x ) = F ( x z ) ,连同这一事实 d ( Z ) = { 0 } ,给 z ( F ( x ) - - - - - - x - - - - - - d ( x ) ) = 0 对所有 x R z Z 。采取 z 0 给了 F ( x ) = x + d ( x ) 对所有 x R 由引理,所以 7, F 身份映射 R 。类似的争论表明,如果 F ( z ) = - - - - - - z 对所有 z Z , F 是负的身份映射。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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