定义:设 是一个环,S是R的一个非空自己,若S对R的运算也作成一个环,则称S为R的一个子环,R为S的扩环 类似可定义子整环,子除环,子域 例: 1.对任一环R, 和R本身是R的子环,称为R的平凡子环 2.设 是整数环,2Z是全体偶数的集合,易证2Z是Z的一个子环 3.设 , ,定义加法和乘法: , ,则 是环, 是 的子环 显然,S为 的一个非空子集, ,有 , ,故 上的加法和乘法定义了S上的加法和乘法 显然加法满足结合律和交换律, 为S中加法的零元, , ,使 ,故S对加法作成一个交换群 是环,故乘法满足结合律、分配律 S为 的子集,且对加法和乘法封闭,则也满足乘法的结合律、分配律 S为 的子环 定理:设 是一个环,S是R的一个非空子集,则S是R的子环的充要条件为: 1. ,有 2. ,有 证明:例:设 为实数域上所有2阶方阵对矩阵的加法和乘法所作成的环,设 ,则S是 的一个子环 对S中任意两个矩阵 , ,有是 的一个子环 设 则T对乘法不封闭,不是 的子环 定义:设 是环,I是R的子环,若 ,有 ,则称I为R的理想 对任意环R,由定义, 和R本身都是环R的理想,称为平凡理想 例: 1.设R为整数环 , , ,则mZ是环R的理想 2.设 是数域F上的多项式环, 即S为所有常数项为零的多项式的集合,由多项式运算规则 ,有 , ,有 ,故S是F[x]的理想 3.设 是 的子集,则L是 的子环,但不是理想在环R中,定义它的子集运算:设S,T是环R的两个非空子集若I,J是环R的理想,则 , 和 都是R的理想 设R是一个环, ,R中一切如下形式的元组成元的集合S: ,其中 , , 表示对有限个 形式的元求和,则S作成R的理想 ,显然 显然 ,故S是R的理想,称S为由元a生成的理想,记作 由一个元生成的理想称为主理想,显然 是R中包含a的最小理想 当 是交换环时, 当R是含幺环时, 当R是含幺交换环时, 例: 1.在 中,整数m生成的理想为 2. 是 的一个主理想, 理想在环中的作用类似于正规子群在群中的作用 设I是环 的一个理想,则 是 的一个正规子群,用I对R作陪集分解,以 表示x所在的陪集,则令 表示所有陪集的集合,则 对加法运算 作成一个交换群 定义 中乘法运算: 先证这个样定义的运算结果与代表元的选取无关 设 ,则 ,使 故 I是理想, ,故 即 所以以上规定的 中的乘法是合理的故 中的乘法适合结合律 因为 中的加法和乘法都是用陪集的代表元的相加和相乘规定的,R中元所适合的运算法则可转移到 中,故 中的加法和乘法也适合左、右分配律,故 关于所定义的加法和乘法作成一个环,称为R关于理想I的商环 定义:设R是一个环,I是R的一个理想,R作为加群关于I的商群 对乘法 所作成的环,称为R关于I的商环,或称为R模I的同余类环,记作 注:一般的同余类环是整数的同余类环的推广 例: 1.设 , 是由正整数n生成的主理想,则由商环: ,构造这个商环时,利用了Z的主理想 ,Z中两个元a和b在同一个陪集 显然,该条件与 等价,故 的元正是整数模n的同余类 故将 称为R模I的同余类环 2.设 是数域F上的多项式环, , , 为 中由多项式 所生成的理想 则 关于理想I的商环为