Факториальное кольцо
Факториа́льное кольцо́ (гауссово кольцо), кольцо с однозначным разложением на множители. Точнее, факториальное кольцо – это область целостности, в которой можно выбрать систему экстремальных элементов такую, что любой ненулевой элемент допускает единственное представление вида
где обратим, а целые неотрицательные показатели отличны от нуля только для конечного числа элементов . При этом элемент называется экстремальным в , если из следует, что либо , либо обратим в , и необратим в .
В факториальном кольце существует наибольший общий делитель и наименьшее общее кратное любых двух элементов. Кольцо факториально тогда и только тогда, когда оно является кольцом Крулля и выполняется одно из следующих эквивалентных условий:
1) любой дивизориальный идеал в является главным;
2) любой простой идеал высоты главный;
3) любое непустое семейство главных идеалов обладает максимальным элементом, и пересечение любых двух главных идеалов является главным идеалом.
Любое кольцо главных идеалов факториально. Дедекиндово кольцо факториально, только если оно – кольцо главных идеалов. Если – мультипликативная система в факториальном кольце , то кольцо частных факториально. Для кольца Зариского из факториальности его пополнения следует факториальность самого .
Подкольцо и факторкольцо факториального кольца не обязаны быть факториальными кольцами. Кольцо многочленов над факториальным кольцом и кольцо формальных степенных рядов над полем или дискретно нормированным кольцом факториально. Однако кольцо формальных степенных рядов над факториальным кольцом не обязано быть факториальным.
Область целостности факториальна тогда и только тогда, когда её мультипликативная полугруппа гауссова, в связи с этим факториальные кольца называют также гауссовыми кольцами.