Аффинное алгебраическое множество
Аффи́нное алгебраи́ческое мно́жество (аффинное алгебраическое -множество), множество решений некоторой системы алгебраических уравнений. Пусть – поле и – его алгебраическое замыкание. Подмножество декартова произведения называется аффинным алгебраическим -множеством, если его точки являются общими нулями некоторого семейства элементов кольца многочленов Множество всех многочленов из , обращающихся в нуль на , образует идеал, который называется идеалом аффинного алгебраического -множества. Идеал совпадает с радикалом идеала , порождённого семейством , т. е. с множеством таких многочленов , что для некоторого натурального . Аффинные алгебраические множества и совпадают тогда и только тогда, когда . Аффинное алгебраическое множество может быть задано системой образующих идеала . В частности, всякое аффинное алгебраическое множество может быть задано конечным числом многочленов . Равенства называются уравнениями аффинного алгебраического множества . Аффинные алгебраические множества пространства образуют решётку относительно операций пересечения и объединения. При этом идеал пересечения совпадает с суммой идеалов , а идеал объединения – с пересечением идеалов . Всё множество является аффинным алгебраическим множеством, которое называется аффинным пространством над полем и обозначается ему соответствует нулевой идеал. Пустое подмножество множества тоже есть аффинное алгебраическое множество с единичным идеалом. Факторкольцо называется координатным кольцом аффинного алгебраического множества . Оно отождествляется с кольцом -регулярных функций на , т. е. с кольцом -значных функций , для которых существует такой многочлен , что для всех . Аффинное алгебраическое множество называется неприводимым, если оно не является объединением двух собственных аффинных алгебраических подмножеств. Эквивалентное определение состоит в том, что идеал должен быть простым. Неприводимые аффинные алгебраические множества вместе с проективными алгебраическими множествами являлись объектами классической алгебраической геометрии. Они называются соответственно аффинными алгебраическими многообразиями и проективными алгебраическими многообразиями над полем (или -многообразиями). Аффинные алгебраические множества наделяются структурой топологического пространства. Замкнутыми множествами этой топологии (топологии Зариского) являются неприводимые аффинные алгебраические подмножества. Аффинное алгебраическое множество неприводимо тогда и только тогда, когда оно неприводимо как топологическое пространство. Дальнейшее развитие понятия аффинного алгебраического множества приводит к понятиям аффинного многообразия и аффинной схемы.