日本大百科全書(ニッポニカ) 「イデアル」の意味・わかりやすい解説
イデアル
いである
ideal ドイツ語
数学用語。可換環(かかんかん)RにおいてRの空でない部分集合Iで
(1)a,b∈Iならばa+b∈I
(2)a∈I,r∈Rならばa・r∈I
を満たすものをRのイデアルという。ここで、a∈Aは、「aは集合Aの元である」ことを表す。代数数体の整数の理論の中心となる概念として、デーデキントが定義したことに始まる。イデアルのもっとも簡単な例は単項イデアルとよばれるものである。可換環Rにおいて、Rの一つの要素mをとり、固定しておく。mとRの任意の要素との積(すなわちmの倍数)の全体を(m)とする。すなわち
(m)={mr|r∈R}
とする。すると集合(m)はRのイデアルであり、このように一つの要素の倍数の全体のつくるイデアルを単項イデアルという。普通の整数の全体のつくる可換環をZとする。Zでは、イデアルは単項イデアルに限ることが示され、さらに
(m)=(n)m=±n
である。そこでイデアルを考えるということは、整数を符号を無視して考えるということにほかならないので、イデアルの特別な役割はみられない。また、ガウスの整数環Z[i]でも、すべてのイデアルは単項イデアルである。イデアルがすべて単項イデアルであるような環を単項イデアル環という。
イデアルがその役割をみせるのは、単項イデアル環でないときである。次に、単項イデアル環でない例をあげよう。a、bを整数としてa+bのような複素数の全体をZ[]と表すと、Z[]は可換環である。このZ[]の要素のうちで、とくに整数x、yを用いて2x+(-1+)yと表されるものの全体を[2,-1+]と表すと、この集合[2,-1+]は単項イデアルでないことが示される。
整数環Zで素数という概念を中心に展開される整数の諸理論は、ガウスの整数環Z[i]においても同じように行われる。しかし、ここにあげた整数環Z[]においては同じような展開をすることができない。そこでデーデキントは、整数にかわるものとしてイデアルという対象をとらえ、整数の理論の拡張としてイデアルの理論を建設したのである。
[寺田文行]