Максимальный идеал
Максима́льный идеа́л, максимальный элемент в частично упорядоченном множестве тех или иных собственных идеалов соответствующей алгебраической системы. Максимальные идеалы играют существенную роль в теории колец. Всякое кольцо с единицей обладает левыми (а также правыми и двусторонними) максимальными идеалами. Фактормодуль левого (соответственно правого) -модуля по левому (соответственно правому) максимальному идеалу является неприводимым; гомоморфизм кольца в тело эндоморфизмов модуля – представление кольца . Ядро всех таких представлений, т. е. множество элементов кольца, переходящих в нуль при всех его представлениях, называется радикалом Джекобсона кольца , оно совпадает с пересечением всех левых (а также всех правых) максимальных идеалов.
В кольце непрерывных действительных функций на отрезке множество всех функций, обращающихся в нуль в фиксированной точке , является максимальным идеалом. Такими идеалами исчерпываются все максимальные идеалы кольца . Это соответствие между точками отрезка и максимальными идеалами кольца привело к построению различных теорий, представляющих кольца, как кольца непрерывных функций на некотором топологическом пространстве.
Топология Зариского, вводимая на множестве простых идеалов кольца , обладает слабыми свойствами отделимости (т. е. существуют незамкнутые точки). Аналогичная топология в некоммутативном случае вводится на множестве примитивных идеалов, являющихся аннуляторами неприводимых -модулей. Множество максимальных идеалов, а в некоммутативном случае – примитивных максимальных идеалов, образует подпространство , которое удовлетворяет аксиоме отделимости .
В теории полугрупп максимальные идеалы играют ме́ньшую роль, нежели минимальные идеалы. Если – максимальный двусторонний идеал полугруппы , то либо , где – некоторый неразложимый элемент из (то есть ), либо есть простой идеал (т. е. для любых идеалов , из следует или ); отсюда следует, что в всякий максимальный двусторонний идеал будет простым тогда и только тогда, когда . В полугруппе с максимальным двусторонним идеалом простой идеал будет максимальным тогда (и, очевидно, только тогда), когда содержит пересечение всех максимальных двусторонних идеалов из . Факторполугруппа Риса есть -прямое объединение полугрупп, каждая из которых либо -простая, либо двухэлементная нильпотентная.
Иногда полугруппа с собственными левыми идеалами может иметь среди таких идеалов наибольший (т. е. содержащий все другие собственные левые идеалы); это, например, выполняется, если обладает правой единицей. Если в этом случае множество неодноэлементно, то оно является подполугруппой. В периодической полугруппе из существования вытекает, что будет (наибольшим собственным) двусторонним идеалом. Другой пример такой же ситуации доставляют подгруппы с отделяющейся групповой частью (см. в статье Обратимый элемент), не являющиеся группами.