المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9764 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{فازلهما الشيطان عنها فاخرجهما مما كانا فيه}
2024-07-06
آدم والنهي عن الشجرة
2024-07-06
سجود الملائكة واعراض ابليس
2024-07-06
من آداب عصر الغيبة: الاستغاثة به
2024-07-06
من آداب عصر الغيبة: التبرؤ من أعدائه
2024-07-06
من آداب عصر الغيبة: إحياء أمره بين الناس
2024-07-06

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Modules-Tensor Products of Modules over a Unital Commutative Ring  
  
1536   01:50 مساءً   date: 2-7-2017
Author : David R. Wilkins
Book or Source : Algebraic Topology
Page and Part : 90-93


Read More
Date: 5-6-2021 1981
Date: 20-6-2021 3380
Date: 15-6-2021 3124

Definition Let R be a unital commutative ring, and let let M and N and P be R-modules. A function f: M × N → P is said to be R-bilinear if

                                      f(x1 + x2, y) = f(x1, y) + f(x2, y),

                                      f(x, y1 + y2) = f(x, y1) + f(x, y2),

and

                                     f(rx, y) = f(x, ry) = rf(x, y)

for all x, x1, x2 ∈ M, y, y1, y2 ∈ N and r ∈ R.

Proposition 1.1 Let R be a unital commutative ring, and let M and N be modules over R. Then there exists an R-module M ⊗R N and an R-bilinear function jM×N : M × N → M ⊗R N, where M ⊗R N and jM×N satisfy the following universal property:

              given any R-module P, and given any R-bilinear function f: M × N → P, there exists a unique R-module homomorphism θ: M ⊗R N → P such that f = θ ◦ jM×N .

Proof Let FR(M × N) be the free R-module on the set M × N, and let iM×N : M ×N → FR(M ×N) be the natural embedding of M ×N in FR(M ×N). Then, given any R-module P, and given any function f: M × N → P,  there exists a unique R-module homomorphism ϕ: FR(M × N) → P such that ϕ ◦ iM×N = f (Proposition 1.1)in(Construction of Free Modules).

Let K be the submodule of FR(M × N) generated by the elements

                        iM×N (x1 + x2, y) − iM×N (x1, y) − iM×N (x2, y),

                        iM×N (x, y1 + y2) − iM×N (x, y1) − iM×N (x, y2),

                                   iM×N (rx, y) − riM×N (x, y),

                                   iM×N (x, ry) − riM×N (x, y)

for all x, x1, x2 ∈ M, y, y1, y2 ∈ N and r ∈ R. Also let M ⊗R N be the quotient module FR(M×N)/K, let π: FR(M×N) → M⊗RN be the quotient homomorphism, and let jM×N : M×N → M⊗RN be the composition function π ◦ iM×N . Then

                   jM×N (x1 + x2, y) − jM×N (x1, y) − jM×N (x2, y)

                         = π(iM×N (x1 + x2, y) − iM×N (x1, y) − iM×N (x2, y)) = 0

for all x1, x2 ∈ M and y ∈ N. Similarly

                   jM×N (x, y1 + y2, y) − jM×N (x, y1) − jM×N (x, y2) = 0

for all x ∈ M and y1, y2 ∈ N, and

               jM×N (rx, y) − rjM×N (x, y) = π(iM×N (rx, y) − riM×N (x, y)) = 0,

              jM×N (x, ry) − rjM×N (x, y) = π(iM×N (x, ry) − riM×N (x, y)) = 0

for all x ∈ M, y ∈ N and r ∈ R. It follows that

                           jM×N (x1 + x2, y) = jM×N (x1, y) + jM×N (x2, y),

                       jM×N (x, y1 + y2) = jM×N (x, y1) + jM×N (x, y2),

and

                        jM×N (rx, y) = jM×N (x, ry) = rjM×N (x, y)

for all x, x1, x2 ∈ M, y, y1, y2 ∈ N and r ∈ R. Thus jM×N : M ×N → M ⊗R N is an R-bilinear function.

Now let P be an R-module, and let f: M × N → P be an R-bilinear function. Then there is a unique R-module homomorphism ϕ: FR(M ×N) →P such that f = ϕ ◦ iM×N . Then

                 ϕ(iM×N (x1 + x2, y) − iM×N (x1, y) − iM×N (x2, y))

                             = f(x1 + x2, y) − f(x1, y) − f(x2, y) = 0

for all x1, x2 ∈ M and y ∈ N. Similarly

                           ϕ(iM×N (x, y1 + y2) − iM×N (x, y1) − iM×N (x, y2)) = 0

for all x ∈ M and y1, y2 ∈ N, and

                  ϕ(iM×N (rx, y) − riM×N (x, y)) = f(rx, y) − rf(x, y) = 0,

                  ϕ(iM×N (x, ry) − riM×N (x, y)) = f(x, ry) − rf(x, y) = 0

for all x ∈ M, y ∈ N and r ∈ R. Thus the submodule K of FR(M × N)  is generated by elements of ker ϕ, and therefore K ⊂ ker ϕ. It follows that ϕ: FR(M×N) → P induces a unique R-module homomorphism θ: M⊗RN → P, where M ⊗R N = FR(M × N)/K, such that ϕ = θ ◦ π. Then

                      θ ◦ jM×N = θ ◦ π ◦ iM×N = ϕ ◦ iM×N = f.

Moreover is ψ: M ⊗R N → P is any R-module homomorphism satisfying ψ ◦ jM×N = f then ψ ◦ π ◦ iM×N = f. The uniqueness of the homomorphism ϕ: FR(M × N) → P then ensures that ψ ◦ π = ϕ = θ ◦ π. But then ψ = θ,  because the quotient homomorphism π: FR(M ×N) → M ⊗R N is surjective.                     Thus the homomorphism θ is uniquely determined, as required.

        Let M and N be modules over a unital commutative ring R. The module M ⊗R N constructed as described in the proof of Proposition 1.1 is referred to as the tensor product M ⊗R N of the modules M and N over the ring R.

Given x ∈ M and y ∈ N, we denote by x⊗y the image j(x, y) of (x, y) under the bilinear function jM×N : M × N → M ⊗R N. We call this element thetensor product of the elements x and y. Then

                          (x1 + x2) ⊗ y = x1 ⊗ y + x2 ⊗ y, x ⊗ (y1 + y2) = x ⊗ y1 + x ⊗ y2,

and

                             (rx) ⊗ y = x ⊗ (ry) = r(x ⊗ y)

for all x, x1, x2 ∈ M, y, y1, y2 ∈ N and r ∈ R. The universal property characterizing tensor products described in Proposition 1.1 then yields the following result.

 

Corollary 1.2 Let M and N be modules over a unital commutative ring R,  let M ⊗R N be the tensor product of M and N over R. Then, given any Rmodule P, and given any R-bilinear function f: M × N → P, there exists a unique R-module homomorphism θ: M⊗RN → P such that θ(x⊗y) = f(x, y)  for all x ∈ M and y ∈ N.

The following corollary shows that the universal property stated in Proposition 1.1 characterizes tensor products up to isomorphism.

 

Corollary 1.3 Let M, N and T be modules over a unital commutative ring R, let M ⊗R N be the tensor product of M and N, and let k: M ×N → T be an R-bilinear function. Suppose that k: M ×N → T satisfies the universal property characterizing tensor products so that, given any R-module P, and given any R-bilinear function f: M ×N → P, there exists a unique R-module homomorphism ψ: T → P such that f = ψ◦k. Then T ≅ M ⊗R N, and there is a unique R-isomorphism ϕ: M ⊗R N → T such that k(x, y) = ϕ(x ⊗R y)  for all x ∈ M and y ∈ N.

Proof It follows from Corollary 8.8 that there exists a unique R-module homomorphism ϕ: M ⊗R N → T such that k(x, y) = ϕ(x ⊗ y) for all x ∈ M and y ∈ N. Also universal property satisfied by the bilinear function k: M × N → T ensures that there exists a unique R-module homomorphism ψ: T → M ⊗R N such that x ⊗ y = ψ(k(x, y)) for all x ∈ M and y ∈ N.

Then ψ(ϕ(x ⊗ y)) = x ⊗ y for all x ∈ M and y ∈ M. But the universal property characterizing the tensor product ensures that any homomorphism from M ×R N to itself is determined uniquely by its action on elements of the form x ⊗ y, where x ∈ M and y ∈ N. It follows that ψ ◦ ϕ is the identity automorphism of M ⊗R N. Similarly ϕ◦ψ is the identity automorphism of T.

It follows that ϕ: M⊗RN → T is an isomorphism of R-modules whose inverse is ψ: T → M ⊗R N. The isomorphism ϕ has the required properties.

Corollary 1.4 Let M be a module over a unital commutative ring R, and let κ: R ⊗R M → M be the R-module homomorphism defined such that κ(r ⊗ x) = rx for all r ∈ R and x ∈ M. Then κ is an isomorphism, and thus R ⊗R M ≅ M.

Proof Let P be an R-module, and let f: R × M → P be an R-bilinear function. Let ψ: M → P be defined such that ψ(x) = f(1R, x) for all x ∈ M, where 1R denotes the identity element of the ring R. Then ψ is an R-module homomorphism. Moreover f(r, x) = rf(1R, x) = f(1R, rx) = ψ(rx) for all x ∈ M and r ∈ R. Thus f = ψ ◦ k, where k: R × M → M is the R-bilinear function defined such that k(r, x) = rx for all r ∈ R and x ∈ M. The result therefore follows on applying Corollary 1.3.

Corollary 1.5 Let M, M`, N and N` be modules over a unital commutative ring R, and let ϕ: M → M`and ψ: N → N` be R-module homomorphisms.

Then ϕ and ψ induce an R-module homomorphism ϕ⊗ψ: M ⊗R N → M` ⊗RN` , where (ϕ ⊗ ψ)(m ⊗ n) = ϕ(m) ⊗ ψ(n) for all m ∈ M and n ∈ N.

Proof The result follows immediately on applying Corollary 1.2 to the bilinear function from M × N to M0 ⊗R N` that sends (m, n) to ϕ(m) ⊗ ψ(n)  for all m ∈ M and n ∈ N.

 

 

 

 




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.