MODUL HASIL BAGI DARI SUATU MODUL DEDEKIND
Erlina Tri Susianti 1) Santi Irawati 2) Jurusan Matematika, FMIPA, Universitas Negeri Malang. email:
[email protected],
[email protected] Abstrak: Gelanggang hasil bagi dan modul hasil bagi merupakan dua konsep yang saling berkaitan. Dari suatu gelanggang komutatif π
, dapat dikonstruksi suatu lokalisasi π
π β1 di mana π merupakan himpunan multiplikatif dari semua unsur regular di π
. Berdasarkan ide tersebut, dari suatu π
-modul π akan dikonstruksi suatu lokalisasi modul hasil bagi ππ β1 = [π, π ] π β π, π β π dengan π β π
merupakan himpunan multiplikatif. Artikel ini akan mengkaji konstruksi modul hasil bagi ππ β1 dengan π β π‘ β π π‘π = 0, untuk suatu π β π β π = 0 dan π adalah suatu modul atas gelanggang komutatif π
. π adalah π
-modul Dedekind, jika setiap submodul tak nol dari π mempunyai balikan di π. Kesimpulan yang didapat dari konstruksi ini adalah bahwa modul hasil bagi dari suatu π
-modul Dedekind merupakan suatu π
π β1 -modul Dedekind. Selanjutnya, artikel ini dilengkapi dengan contoh sebagai ilustrasi. Kata kunci: modul, gelanggang hasil bagi, modul hasil bagi, modul Dedekind.
Dalam bidang aljabar, dikenal suatu sistem matematika yaitu modul. Pembahasan mengenai modul tidak lepas dari struktur grup dan gelanggang. Modul yang terbatas pada daerah Dedekind disebut dengan modul Dedekind. Pembahasan konsep daerah Dedekind ke dalam area teori modul telah diperkenalkan oleh Naoum dan Al-Alwan (dalam Garminia dkk.: 2008). Konsep tersebut membuka jalan untuk penelaahan sifat-sifat yang berkaitan dengan modul Dedekind atas gelanggang komutatif. Robson (dalam Garminia dkk.: 2008) telah memperumum konsep daerah Dedekind menjadi gelanggang prima Dedekind. Misalkan π
adalah gelanggang prima Dedekind maka gelanggang hasil baginya juga merupakan gelanggang prima Dedekind (Goodearl, 1974). Oleh karena itu, sangat relevan untuk membahas perluasan sifat gelanggang prima Dedekind tersebut di area teori modul atas gelanggang komutatif. Khususnya, membahas apakah struktur modul hasil bagi dari suatu modul Dedekind juga merupakan modul Dedekind. Garminia dkk. (2008) telah membuktikan struktur modul hasil bagi dari modul Dedekind adalah suatu modul Dedekind. Pada artikel ini akan dikaji ulang konstruksi modul hasil bagi dari suatu modul Dedekind dengan pendekatan yang berbeda disertai dengan contohnya. Artikel ini akan dimulai dengan notasi dan pengertian yang berkaitan dengan modul Dedekind. Selanjutnya akan dibahas modul hasil bagi dari suatu modul Dedekind yang merupakan hasil utama dari tulisan ini. Pembuktian hasil utama ini melalui konsep submodul dari modul hasil baginya. Artikel ini ditutup dengan kesimpulan dan masalah terbuka yang dapat dikembangkan untuk penelitian selanjutnya. HASIL DAN PEMBAHASAN Misalkan π
merupakan suatu gelanggang komutatif dan π adalah suatu himpunan multiplikatif dari semua unsur regular π
. Lokalisasi dari π
atas π merupakan suatu gelanggang komutatif, π
π β1 dengan unsur satuan dan suatu monomorfisma gelanggang π: π
β π
π β1 sehingga untuk semua π β π
π β1 ada π β π
dan π β π sehingga π(π) adalah 1) 2)
Erlina Tri Susianti adalah mahasiswa Jurusan Matematika Universitas Negeri Malang. Santi Irawati adalah dosen Jurusan Matematika Universitas Negeri Malang.
unit di π
π β1 dan π = π(π)π(π)β1 (Adkind, 1999). Berdasarkan Matsumura (1986), lokalisasi ini kemudian disebut sebagai gelanggang hasil bagi. Sedangkan suatu daerah integral π
dimana setiap ideal tak nol dari π
mempunyai balikan adalah daerah Dedekind (gelanggang Dedekind). Modul Dedekind Pertama akan disajikan beberapa notasi yang akan digunakan dalam tulisan ini. Notasi π
menyatakan gelanggang komutatif. Misalkan π adalah suatu π
-modul tak nol, π adalah himpunan yang terdiri dari unsur reguler π
, dan π β π‘ β π π‘π = 0, untuk suatu π β π β π = 0 . Selanjutnya, π adalah himpunan bagian multiplikatif dari π dan π
π β1 merupakan gelanggang bagian π
π β1 (Passman, (1991). Untuk selanjutnya, pada tulisan ini, π menyatakan himpunan multiplikatif seperti yang telah didefinisikan di atas. Teorema 1 (Garminia, dkk, 2008:114) Misalkan π adalah suatu π
-modul dan π adalah suatu π
-submodul tak nol dari π. Himpunan π β² β π₯ β π
π β1 π₯π β π adalah suatu π
-modul dan πβ²π β π. Definisi 1 (Garminia, dkk, 2008:114) Misalkan π adalah suatu π
-modul dan π merupakan submodul tak nol dari π. Himpunan π β² = π₯ β π
π β1 π₯π β π dikatakan submodul yang mempunyai balikan di π, jika πβ²π = π. Sebagai contoh, modul 4β€ adalah β€-modul bagian yang dapat dibalik di 2β€ . Definisi 2 (Garminia, dkk, 2008:114) Misalkan π adalah suatu π
-modul. π adalah πΉ-modul Dedekind, jika setiap submodul tak nol dari π mempunyai balikan di π. π π π, π, π, π β β€ merupakan suatu β€-modul Dedekind dan π π β merupakan suatu β€-modul Dedekind dan gelanggang. Sedangkan, β€4 bukan β€-modul Dedekind, karena ada π = 0 , [2] suatu β€-submodul tak nol dari β€4 tetapi tidak mempunyai balikan di β€4 . Sebagai contoh, β³π β€ =
Modul Hasil Bagi dari Modul Dedekind Teorema 2 (Goodearl, 1974) Jika π
adalah gelanggang prima Dedekind dan π adalah himpunan dari semua unsur reguler di π
, maka π
π β1 = [π, π ] π β π
, π β π merupakan suatu gelanggang prima Dedekind.
Selanjutnya, pembahasan utama dalam artikel ini adalah menunjukkan bahwa modul hasil bagi dari modul Dedekind merupakan modul Dedekind dengan langkah-langkah pengkonstruksian modul hasil bagi sebagai berikut:
Misalkan π
adalah suatu gelanggang komutatif dengan unsur satuan, π adalah himpunan multiplikatif dari semua unsur reguler di π
, π adalah suatu π
-modul, dan π = π‘ β π π‘π = 0, untuk suatu π β π β π = 0 . Pada π Γ π, didefinisikan suatu relasi ekivalen yaitu untuk sebarang (π, π ) dan (π1 , π 1 ) π Γ π, π, π ~ π1 , π 1 β ππ 1 = π π1 maka relasi ini merupakan relasi ekivalen. Selanjutnya didefinisikan kelas ekivalen dari (π, π ), ditulis [π, π ], dengan π, π = (π, π) β π Γ π π, π ~(π, π) , dan Didefinisikan himpunan ππ β1 = π, π π β π, π β π dengan operasi penjumlahan dan perkalian skalar pada ππ β1 sebagai berikut. π, π + π1 , π 1 = ππ 1 + π π1 , π π 1 π, π‘ π, π = [ππ, π‘π ] Selanjutnya dapat ditunjukkan bahwa ππ β1 adalah suatu π
π β1 -modul. Definisikan monomorfisma π
-modul, π: π β ππ β1 dengan pengaitan π(π) β¦ [ππ’, π’] , βπ β πdan π’ unit. β1 ππ dinamakan πΉ-modul hasil bagi dari π΄ oleh π». Misalkan π, π β ππ β1 . Untuk selanjutnya, π, π dituliskan dengan ππ β1 . Proposisi 1 (Garminia dkk., 2008:115) Misalkan π adalah suatu π
-modul dan π adalah suatu π
-submodul dari π, maka ππ β1 adalah suatu π
π β1 -submodul dari ππ β1 . Bukti: 1. ππ β1 β β
Perhatikan bahwa 0 = 0.1 = 0. 1β1 β ππ β1 , dengan 0 β π, 1 β π. Jadi, ππ β1 β β
. 2. ππ β1 β ππ β1 Ambil sebarang π₯ β ππ β1 . Akan ditunjukkan π₯ β ππ β1 . π₯ β ππ β1 β π₯ = ππ‘ β1 , untuk suatu π β π, π‘ β π. π adalah suatu π
-submodul dari π β π β π. Karena π β π, maka π β π. Sehingga π₯ = ππ‘ β1 , untuk suatu π β π, π‘ β π. Jadi, π₯ β ππ β1 Karena untuk sebarang π₯ β ππ β1 berlaku π₯ β ππ β1 , maka diperoleh ππ β1 β ππ β1 . 3. Ambil sebarang π1 π‘1 β1 , π2 π‘2 β1 β ππ β1 . Akan ditunjukkan π1 π‘1 β1 + π2 π‘2 β1 β ππ β1 . Misalkan ππ π‘π β1 = ππ π‘ β1 , untuk suatu ππ β ππ π
, π = 1, 2.
Perhatikan bahwa ο§ ππ π
β π Ambil sebarang ππ β ππ π
. Akan ditunjukkan ππ β π. ππ β ππ π
β ππ = ππ π, untuk suatu π β π
. Karena ππ β π, π β π
, dan π adalah suatu π
-submodul π, maka ππ = ππ π β π. Oleh karena itu, π1 π‘1 β1 + π2 π‘2 β1 = π1 π‘ β1 + π2 π‘ β1 = (π1 + π2 )π‘ β1 β ππ β1 4. Ambil sebarang π1 π‘1 β1 β ππ β1 dan ππ‘ β1 β π
π β1 . Akan ditunjukkan π1 π‘1 β1 (ππ‘ β1 ) β ππ β1 . Karena π
merupakan gelanggang komutatif, maka π‘1 β1 π β π β1 π
= π
π β1 . β1 β1 Maka π‘1 π = π2 π‘2 , untuk suatu π2 β π
, π‘2 β π. Sehingga diperoleh π1 π‘1 β1 ππ‘ β1 = π1 π‘1 β1 π π‘ β1 = π1 π2 π‘2 β1 π‘ β1 = (π1 π2 ) π‘2 β1 π‘ β1 = (π1 π2 ) π‘2 π‘ β1 β ππ β1 Jadi, ππ β1 adalah suatu π
π β1 -submodul dari ππ β1 . Proposisi 2 (Garminia dkk., 2008:116) Misalkan π adalah suatu π
-modul dan π adalah suatu π
π β1 -submodul dari ππ β1 , maka i. ii.
π β© π merupakan suatu π
-submodul dari π, dan π = π β© π π β1 = π β© π π
π β1 .
Bukti: ο·
Akan ditunjukkan π β© π merupakan suatu π
-submodul dari π. 1. π β© π β β
Perhatikan bahwa 0 = 0.1 = 0. 1β1 β π dan 0 β π. Jadi, π β© π β β
. 2. π β© π β π Jelas bahwa π β© π β π. 3. Ambil sebarang π1 , π2 β π β© π. Akan ditunjukkan π1 + π2 β π β© π. π1 β π β© π β π1 β π dan π1 β π. π2 β π β© π β π2 β π dan π2 β π. Karena π adalah π
π β1 -submodul dari ππ β1 , maka π1 + π2 β π. Karena π adalah π
-modul, maka π1 + π2 β π. Oleh karena itu, π1 + π2 β π β© π.
4. Ambil sebarang π1 β π β© π dan π β π
. Akan ditunjukkan π1 π β π β© π. π1 β π β© π β π1 β π dan π1 β π. π β π
β π = π. 1 = π. 1β1 β π
π β1 . Karena π adalah π
π β1 -submodul dari ππ β1 , π1 β π dan π β π
π β1 , maka π1 π β π. Karena π adalah π
-modul, π1 β π dan π β π
, maka π1 π β π. Oleh karena itu, π1 π β π β© π. Jadi, π β© π adalah suatu π
-submodul dari π. ο·
π = π β© π π β1 = π β© π π
π β1 . ο Akan ditunjukkan π = π β© π π β1 . 1. Akan ditunjukkan π β π β© π π β1 . Ambil sebarang π₯ β π. Akan ditunjukkan π₯ β π β© π π β1 . π₯ β π β π₯ = ππ‘ β1 , untuk suatu π β π dan π‘ β π. Perhatikan bahwa π‘ β1 = 1. π‘ β1 β π
π β1 . β1 Karena π β π, π‘ β π, π‘ β π
π β1 , dan π adalah π
π β1 -modul, maka diperoleh π = π. 1 = ππ‘ β1 π‘ β π. Sehingga kita peroleh π₯ = ππ‘ β1 β π β© π π β1 . Jadi, π β π β© π π β1 . 2. Akan ditunjukkan π β© π π β1 β π. Ambil sebarang π¦ β π β© π. Akan ditunjukkan π¦ β π. π¦ β π β© π π β1 β π¦ = ππ‘ β1 , untuk suatu π β π β© π dan π‘ β π. Perhatikan bahwa - π βπβ©π βπ - Karena π‘ β1 = 1. π‘ β1 β π
π β1 dan π adalah π
π β1 -submodul dari ππ β1 , maka π¦ = ππ‘ β1 β π. Jadi, π β© π π β1 β π. Karena terbukti bahwa π β π β© π π β1 dan π β© π π β1 β π, maka π = π β© π π β1 . ο Akan ditunjukkan π β© π π β1 = π β© π π
π β1 . 1. Akan ditunjukkan π β© π π β1 β π β© π π
π β1 . Ambil sebarang π β π β© π π β1 . Akan ditunjukkan π β π β© π π
π β1 . π β π β© π π β1 β π = ππ‘ β1 , untuk suatu π β π β© π, π‘ β π. Perhatikan bahwa π‘ β1 = 1. π‘ β1 β π
π β1 . Oleh karena itu, π = ππ‘ β1 = π(1. π‘ β1 ) β π β© π π
π β1 . Jadi, π β© π π β1 β π β© π π
π β1 .
2. Akan ditunjukkan π β© π π
π β1 β π β© π π β1 . Ambil sebarang π β π β© π π
π β1 . Akan ditunjukkan π β π β© π π β1 . π β π β© π π
π β1 β π = π(ππ‘ β1 ), untuk suatu β π β© π, π β π
, π‘ β π. Karena π β© π adalah suatu π
-submodul dari π, maka ππ β π β© π. Oleh karena itu, π = π ππ‘ β1 = (ππ)π‘ β1 β π β© π π β1 . β1 Jadi, π β© π π
π β π β© π π β1 . Karena terbukti π β© π π β1 β π β© π π
π β1 dan π β© π π
π β1 β π β© π π β1 , maka π β© π π
π β1 = π β© π π β1 . Teorema 3 (Garminia, 2008:115) Jika π adalah π
-modul Dedekind, maka ππ β1 yang didefinisikan di atas merupakan π
π β1 -modul Dedekind. Bukti: Akan ditunjukkan untuk setiap π
π β1 -submodul dari ππ β1 , mempunyai balikan di ππ
β1
. Ambil sebarang π
π β1 -submodul tak nol πΏ dari ππ β1 . Akan ditunjukkan πΏ mempunyai balikan di ππ β1 . Berdasarkan Proposisi 2, πΏ β© π adalah π
-submodul dari π dan πΏ = πΏ β© π π β1 . Bentuk π β² = π₯ β π
π β1 π₯ πΏ β© π β π sehingga, π β² πΏ β© π = π. ο§
πβ² πΏ β© π β π Ambil sebarang π₯ β π β² πΏ β© π . Akan ditunjukkan π₯ β π. π₯ β π β² πΏ β© π β π₯ = πβ²π, dengan πβ² β πβ² dan π β πΏ β© π. πβ² β π β² β πβ² β π
π β1 , πβ² πΏ β© π β π Perhatikan bahwa π₯ = πβ²π β πβ² πΏ β© π β π. Dengan demikian, π β² πΏ β© π β π.
ο§
π β πβ² πΏ β© π Ambil sebarang π₯ β π. Akan ditunjukkan π₯ β π β² πΏ β© π . Perhatikan bahwa π = 1. π β π β² πΏ β© π dengan ο· 1 β πβ² Karena 1 = 1. 1β1 β π
π β1 dan 1 πΏ β© π β π, maka 1 β πβ². ο· πβ πΏβ©π Perhatikan bahwa π = 1. π = π‘ β1 π‘ π = π‘ π‘ β1 π = π‘ ππ‘ β1 = (π‘. 1β1 ) ππ‘ β1 β πΏ
Oleh karena itu, π β πΏ β© π . Dengan demikian, π β π β² πΏ β© π . Jadi, π β² πΏ β© π = π. Tulis pula πΏβ² = π₯ β π
π β1 π₯πΏ β ππ β1 Akan ditunjukkan bahwa πΏβ² = π β² . 1. πΏβ² β π β² Ambil sebarang π₯ β πΏβ². Akan ditunjukkan π₯ β πβ². π₯ β πΏβ² β π₯ β π
π β1 , dengan π₯πΏ β ππ β1 . Perhatikan bahwa π₯πΏ = π₯( πΏ β© π π β1 ) β ππ β1 sehingga π₯ πΏ β© π β π. β1 Jadi, π₯ β π
π , dengan π₯ πΏ β© π β π, mengakibatkan π₯ β πβ². 2. π β² β πΏβ² Ambil sebarang π¦ β πβ². Akan ditunjukkan π¦ β πΏβ². π¦ β πβ² β π¦ β π
π β1 , dengan π¦ πΏ β© π β π. Perhatikan bahwa π¦ πΏ β© π π β1 = (π¦ πΏ β© π )π β1 karena untuk setiap π β πΏ β© π , π‘ β π, berlaku π¦ ππ‘ β1 = π¦ π‘ β1 π = π¦π‘ β1 π = π‘ β1 π¦ π = (π¦π)π‘ β1 Oleh karena itu, π¦πΏ = π¦ πΏ β© π π β1 = (π¦ πΏ β© π )π β1 β ππ β1 sehingga π¦πΏ β ππ β1 . Jadi, π¦ β π
π β1 , dengan π¦πΏ β ππ β1 , mengakibatkan π¦ β πΏβ². Karena terbukti πΏβ² β π β² dan πβ² β πΏβ², maka πΏβ² = π β² .
ππ β1
Dengan demikian, πΏβ² πΏ = πΏβ² πΏ β© π π β1 = π β² πΏ β© π π β1 = π β² πΏ β© π π β1 = ππ β1 Jadi, πΏ mempunyai balikan di ππ β1 , yaitu πΏβ² , sehingga dapat disimpulkan bahwa merupakan π
π β1 -modul Dedekind.
Contoh 1 β€3 (5)β1 merupakan suatu β€-modul hasil bagi dari β€3 . β€3 dan β€3 (5)β1 merupakan suatu β€-modul Dedekind. Bukti: Telah diketahui, β€3 adalah β€-modul. Selanjutnya, akan ditunjukkan setiap submodul tak nol dari β€3 mempunyai balikan di β€3 . Ambil sebarang β€-submodul tak nol π dari β€3 , yaitu π = β€3 . Akan ditunjukkan π mempunyai balikan di β€3 .
Misalkan π adalah himpunan dari semua unsur regular di β€, maka π = β€ β 0 Misalkan π = π‘ β β€ β 0 π‘π = 0, untuk suatu π β β€3 β π = 0 . Ini berarti π = β€ β 3β€. Definisikan πβ² = π₯ β β€π β1 π₯β€3 β β€3 1. Akan ditunjukkan πβ² adalah suatu β€-modul. a. Ambil sebarang π₯, π¦ β πβ². Akan ditunjukkan π₯ β π¦ β πβ². π₯ β πβ² β π₯ = π1 π‘1 β1 β β€π β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€, dengan π₯β€3 β β€3 π¦ β πβ² β π¦ = π2 π‘2 β1 , β β€π β1 , untuk suatu π2 β β€, π‘2 β π = β€ β 3β€, dengan π¦β€3 β β€3 Perhatikan bahwa, karena π1 π‘2 β π2 π‘1 β β€ dan π‘1 π‘2 β π = β€ β 3β€, maka π₯ β π¦ = π1 π‘1 β1 β π2 π‘2 β1 = π1 π‘2 β π2 π‘1 (π‘1 π‘2 )β1 β β€π β1 . Selanjutnya, akan ditunjukkan π₯ β π¦ β€3 β β€3 . Ambil sebarang π β π₯ β π¦ β€3 . π β π₯ β π¦ β€3 β π = π₯ β π¦ π, untuk suatu π β β€3 . Karena π₯β€3 β β€3 , π¦β€3 β β€3 , dan β€3 adalah suatu β€-modul, maka π = π₯ β π¦ π = π₯π β π¦π β β€3 Sehingga diperoleh (π₯ β π¦)β€3 β β€3 . Jadi, π₯ β π¦ β πβ². b. Ambil π β β€ dan π₯, π¦ β πβ². Akan ditunjukkan π π₯ + π¦ = ππ₯ + ππ¦. π₯ β πβ² β π₯ = π1 π‘1 β1 β β€π β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€ π¦ β πβ² β π¦ = π2 π‘2 β1 , β β€π β1 , untuk suatu π2 β β€, π‘2 β π = β€ β 3β€ Dengan demikian, π π₯ + π¦ = π1β1 (π1 π‘1 β1 + π2 π‘2 β1 ) = π1β1 π1 π‘2 + π2 π‘1 (π‘1 π‘2 )β1 = (π π1 π‘2 + π2 π‘1 ) (π‘1 π‘2 )β1 = ( ππ1 π‘2 + ππ2 π‘1 )(π‘1 π‘2 )β1 = ππ1 π‘1 β1 + ππ2 π‘2 β1 = ππ₯ + ππ¦. c. Ambil π, π β β€ dan π₯ β πβ². Akan ditunjukkan π + π π₯ = ππ₯ + ππ₯. π₯ β πβ² β π₯ β β€π β1 β π₯ = π1 π‘1 β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€ Dengan demikian, π + π π₯ = ( π + π 1β1 )(π1 π‘1 β1 ) = ( π + π π1 )π‘1 β1 = (ππ1 + ππ1 )π‘1 β1 = ππ1 π‘1 + ππ1 π‘1 (π‘1 π‘1 )β1 = ππ1 π‘1 β1 + ππ1 π‘1 β1 = ππ₯ + ππ₯ d. Ambil π, π β β€ dan π₯ β πβ². Akan ditunjukkan ππ π₯ = π(ππ₯). π₯ β πβ² β π₯ β β€π β1 β π₯ = π1 π‘1 β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€
Dengan demikian, ππ π₯ = ππ 1β1 π1 π‘1 β1 = πππ1 π‘1 β1 = π1β1 ππ1 π‘1 β1 = π(ππ₯) e. Ambil π₯ β πβ². Akan ditunjukkan 1π₯ = π₯. π₯ β πβ² β π₯ β β€π β1 β π₯ = π1 π‘1 β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€ Dengan demikian, 1π₯ = 1( π1 π‘1 β1 ) = π1 π‘1 β1 = π₯ Jadi, πβ² adalah β€-modul. 2. Klaim: πβ² β€3 = β€3 a. Akan ditunjukkan πβ² β€3 β β€3 . Ambil sebarang π€ β πβ² β€3 . Akan ditunjukkan π€ β β€3 . π€ β πβ² β€3 β π€ = πβ² π, untuk πβ² β πβ², π β β€3 . Perhatikan bahwa - π β β€3 π - πβ² β πβ² β πβ² = π , π β β€, π β β€ β 3β€, sehingga πβ²β€3 β β€3 . Sehingga diperoleh, π€ = πβ²π β πβ²β€3 β β€3 . Jadi, πβ² β€3 β β€3 . b. Akan ditunjukkan β€3 β πβ² β€3 . Ambil sebarang [π£] β β€3 . Akan ditunjukkan [π£] β πβ² β€3 . ο§ Jika [π£] = 0 , maka [π£] = 0 = 0 0 = (0. 1β1 ) 0 β πβ² β€3 ο§ Jika [π£] β 0 , maka π£ = 1 π£ = (1. 1β1 ) π£ β πβ² β€3 β² Jadi, β€3 β π β€3 . Dari (a) dan (b), diperoleh πβ² β€3 = β€3 , yang berarti β€3 mempunyai balikan di β€3 . Dengan demikian, β€3 merupakan suatu β€-modul Dedekind. Selanjutnya, akan ditunjukkan β€3 (5)β1 merupakan suatu β€-modul Dedekind. ο· Akan ditunjukkan β€3 (5)β1 adalah suatu β€-modul, dengan π₯ β€3 (5)β1 = π₯ β β€3 5 Misalkan π₯ π β β€3 5 β1 β π = , π₯ β β€3 5 π¦ π β β€3 5 β1 β π = , π¦ β β€3 5 a. Ambil π, π β β€3 (5)β1 . Akan ditunjukkan π β π β β€3 (5)β1 . π₯ π¦ π₯ β [π¦] π₯βπ¦ πβπ = β = = β β€3 (5)β1 5 5 5 5 b. Ambil π β β€ dan π, π β β€3 (5)β1 . Akan ditunjukkan π π + π = ππ + ππ.
π₯ π¦ + 5 5 π π₯+π¦ = 1 5 π π₯+π¦ = 5 ππ₯ + ππ¦ = 5 ππ₯ ππ¦ = + 5 5 π₯ π¦ =π +π 5 5 = ππ + ππ
π π+π =π
c. Ambil π, π β β€ dan π β β€3 (5)β1 . Akan ditunjukkan π + π π = ππ + ππ. π+π π₯ π+π π = 1 5 π+π π₯ = 5 ππ₯ + ππ₯ = 5 ππ₯ ππ₯ = + 5 5 π₯ π₯ =π +π 5 5 = ππ + ππ d. Ambil π, π β β€ dan π β β€3 (5)β1 . Akan ditunjukkan ππ π = π ππ . ππ π₯ ππ π = 1 5 ππ π₯ = 5 π ππ₯ = 5 ππ₯ =π 5 π₯ =π π 5 = π ππ e. Ambil π β β€3 (5)β1 . Akan ditunjukkan 1π = π. 1π =
1 π₯ 1π₯ π₯ = = =π 1 5 5 5
Jadi, β€3 (5)β1 adalah suatu β€-modul.
ο·
Setiap submodul tak nol dari β€3 (5)β1 mempunyai balikan di β€3 (5)β1 . Ambil sebarang β€-submodul tak nol π΄ dari β€3 (5)β1 . Akan ditunjukkan π΄ mempunyai balikan di β€3 (5)β1 . Misalkan π adalah himpunan dari semua unsur regular di β€, maka π = β€ β 0 Misalkan π = π‘ β β€ β 0 π‘π = 0, untuk suatu π β β€3 β π = 0 . Ini berarti π = β€ β 3β€. Definisikan π΄β² = π₯ β β€π β1 π₯π΄ β β€3 (5)β1
1. Akan ditunjukkan π΄β² adalah suatu β€-modul. a. Ambil sebarang π₯, π¦ β π΄β². Akan ditunjukkan π₯ β π¦ β π΄β². π₯ β π΄β² β π₯ = π1 π‘1 β1 β β€π β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€, dengan π₯π΄ β β€3 (5)β1 π¦ β π΄β² β π¦ = π2 π‘2 β1 β β€π β1 , untuk suatu π2 β β€, π‘2 β π = β€ β 3β€, dengan π¦π΄ β β€3 (5)β1 Perhatikan bahwa, karena π1 π‘2 β π2 π‘1 β β€ dan π‘1 π‘2 β β€ β 3β€, maka π₯ β π¦ = π1 π‘1 β1 β π2 π‘2 β1 = π1 π‘2 β π2 π‘1 (π‘1 π‘2 )β1 β β€π β1 . Selanjutnya, akan ditunjukkan (π₯ β π¦)π΄ β β€3 (5)β1 . Ambil sebarang π β π₯ β π¦ π΄. Akan ditunjukkan π β β€3 (5)β1 . π β π₯ β π¦ π΄ β π = π₯ β π¦ π, π β π΄. β1 Karena π₯π΄ β β€3 (5) , π¦π΄ β β€3 (5)β1 , dan β€3 (5)β1 adalah suatu β€-modul, maka π = π₯ β π¦ π = π₯π β π¦π β π΄ Sehingga diperoleh (π₯ β π¦)π΄ β β€3 (5)β1 . Jadi, π₯ β π¦ β π΄β². b. Ambil π β β€ dan π₯, π¦ β π΄β². Akan ditunjukkan π π₯ + π¦ = ππ₯ + ππ¦. π₯ β π΄β² β π₯ = π1 π‘1 β1 β β€π β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€ π¦ β π΄β² β π¦ = π2 π‘2 β1 β β€π β1 , untuk suatu π2 β β€, π‘2 β π = β€ β 3β€ Dengan demikian, π π₯ + π¦ = π1β1 (π1 π‘1 β1 + π2 π‘2 β1 ) = π1β1 π1 π‘2 + π2 π‘1 (π‘1 π‘2 )β1 = (π π1 π‘2 + π2 π‘1 ) (π‘1 π‘2 )β1 = ( ππ1 π‘2 + ππ2 π‘1 )(π‘1 π‘2 )β1 = ππ1 π‘1 β1 + ππ2 π‘2 β1 = ππ₯ + ππ¦. c. Ambil π, π β β€ dan π₯ β π΄β². Akan ditunjukkan π + π π₯ = ππ₯ + ππ₯. π₯ β π΄β² β π₯ β β€π β1 β π₯ = π1 π‘1 β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€ Dengan demikian, π + π π₯ = ( π + π 1β1 )(π1 π‘1 β1 ) = ( π + π π1 )π‘1 β1 = (ππ1 + ππ1 )π‘1 β1 = ππ1 π‘1 + ππ1 π‘1 (π‘1 π‘1 )β1 = ππ1 π‘1 β1 + ππ1 π‘1 β1 = ππ₯ + ππ₯
d. Ambil π, π β β€ dan π₯ β π΄β². Akan ditunjukkan ππ π₯ = π(ππ₯). π₯ β π΄β² β π₯ β β€π β1 β π₯ = π1 π‘1 β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€ Dengan demikian, ππ π₯ = ππ 1β1 π1 π‘1 β1 = πππ1 π‘1 β1 = π1β1 ππ1 π‘1 β1 = π(ππ₯) e. Ambil π₯ β π΄β². Akan ditunjukkan 1π₯ = π₯. π₯ β π΄β² β π₯ β β€π β1 β π₯ = π1 π‘1 β1 , untuk suatu π1 β β€, π‘1 β π = β€ β 3β€ Dengan demikian, 1π₯ = 1( π1 π‘1 β1 ) = π1 π‘1 β1 = π₯ Jadi, πβ² adalah suatu β€-modul. 2. Klaim: π΄β²π΄ = β€3 (5)β1 . a. Akan ditunjukkan π΄β²π΄ β β€3 (5)β1 . Ambil sebarang π β π΄β²π΄. Akan ditunjukkan π β β€3 (5)β1 . π β π΄β²π΄ β π = πβ² π, untuk πβ² β π΄β², π β π΄. Perhatikan bahwa πβ² β π΄β² β πβ²π΄ β β€3 (5)β1 sehingga π = πβ² π β πβ²π΄ β β€3 (5)β1 β1 Jadi, π΄β²π΄ β β€3 (5) . b. Akan ditunjukkan β€3 (5)β1 β π΄β²π΄. Ambil sebarang π β β€3 (5)β1 . Akan ditunjukkan π β π΄β²π΄. [π₯] π β β€3 (5)β1 β π = 5 , untuk suatu [π₯] β β€3 . [π₯]
[π₯]
π = 5 = 1 5 β π΄β²π΄, dengan ο§ 1 = 1. 1β1 β β€π β1 dan 1π΄ β β€3 (5)β1 β 1 β π΄β² [π₯] [π₯.1] [1] ο§ 5 = 5 = π₯ 5 β π΄, karena π₯ = π₯. 1β1 β β€π β1 dan [π₯]
[1π₯]
[π₯]
1 5 = 5 = 5 = Jadi, β€3 (5)β1 β π΄β²π΄.
[π₯1] 5
[1] 5
=π₯
β β€3 (5)β1 , ada [1] 5
[π₯] 5
β β€3 (5)β1 , sehingga
, untuk suatu π₯ β β€.
Dari (a) dan (b), diperoleh π΄β²π΄ = β€3 (5)β1 , yang berarti π΄ mempunyai balikan di β€3 (5)β1 . Dengan demikian, β€3 (5)β1 merupakan β€-modul Dedekind. Selanjutnya, β€3 (5)β1 disebut β€-modul hasil bagi dari β€3 . KESIMPULAN Modul hasil bagi dari modul Dedekind adalah modul Dedekind dengan langkahlangkah pengkonstruksian modul hasil bagi sebagai berikut: Misalkan π
adalah suatu gelanggang komutatif dengan unsur satuan, π adalah himpunan multiplikatif dari semua unsur reguler di π
, π adalah suatu π
-modul, dan π = π‘ β π π‘π = 0, untuk suatu π β π β π = 0 . Pada π Γ π, didefinisikan suatu relasi ekivalen yaitu untuk sebarang (π, π ) dan (π1 , π 1 ) di π Γ π, π, π ~ π1 , π 1 β ππ 1 = π π1 maka relasi ini merupakan relasi ekivalen.
Didefinisikan kelas ekivalen dari (π, π ), ditulis [π, π ], dengan π, π = (π, π) β π Γ π π, π ~(π, π) Didefinisikan himpunan ππ β1 = π, π π β π, π β π dengan operasi penjumlahan dan perkalian skalar pada ππ β1 sebagai berikut. π, π + π1 , π 1 = ππ 1 + π π1 , π π 1 π, π‘ π, π = [ππ, π‘π ] Selanjutnya, himpunan ππ β1 adalah suatu π
π β1 -modul. Definisikan homomorfisma π
-modul, π: π β ππ β1 dengan pengaitan π(π) β¦ [ππ’, π’] , βπ β π, β1 ππ dinamakan π
-modul hasil bagi dari π oleh π. Jika π adalah R-modul Dedekind, maka ππ β1 yang didefinisikan seperti di atas merupakan suatu π
π β1 -modul Dedekind. Sebagai contoh, β€3 (5)β1 merupakan suatu β€-modul hasil bagi dari β€3 , dengan β€3 dan β€3 (5)β1 merupakan suatu β€-modul Dedekind. SARAN Pada artikel ini dikaji konstruksi pembahasan modul atas daerah Dedekind. Pembaca yang berminat dapat menyelidiki lebih lanjut penelitian ini, misalnya memperluas pembahasan pada semesta yang lebih umum, yaitu modul atas gelanggang. Selain itu, dari hasil ini juga dapat digunakan untuk menelaah lebih lanjut mengenai kaitan antara modul Dedekind dan modul Hereditery Noetherian Prime (HNP). DAFTAR RUJUKAN Adkins, W. A. dan Weintraub, S. H. 1999. Algebra:An Approach via Modul Theory. New York: Springer-Verlag. Arifin, A. 2000. Aljabar. Bandung: Penerbit ITB. Dummit, D. S. and Foote, R. M. 2004. Abstract Algebra. New Jersey: Prentice. Gallian, J. A. 2010. Contemporary Abstract Algebra (Seventh Edition). United State of America: Heath and Company. Garminia, H., P. Astuti, and Irawati, 2008, Modul Hasil Bagi dari Modul Dedekind, Jurnal Matematika dan Sains,13: (4), 114-117. Gilbert, J. dan Gilbert, L., 2009. Elements of Modern Algebra (Seventh Edition). United State of America: Brooks/Cole. Goodearl, K. R., 1974, Localization and Splitting in Hereditary Noetherian Prime rings, Pasific J. Math., 55:(1), 137-151. Lam, T. Y. 1999. Lectures on Modules and Rings. New York: Springer-Verlag. Lam, T. Y. 2001. A First in Noncommutative Rings (Second Edition). New York: SpringerVerlag.
Lang, S., 2002, Algebra (Third Edition). New York: Springer-Verlag. Matsumura, H., 1986, Commutative Ring Theory. New York: Cambridge University Press. May, J.P. Notes on Dedekind Rings. (Online), 1-11, (http://www.math.uchicago.edu/~may/MISC/Dedekind.pdf), diakses 3 November 2012. Passman, D. S. 2004, A Course in Ring Theory, United State of America: AMS Chelsea Publishing. Roman, S. 2005. Graduate Text In Mathematics: Advance Linear Algebra. United State of America: Springer.
Artikel oleh Erlina Tri Susianti ini telah diperiksa dan disetujui pada tanggal 17 Mei 2013
Pembimbing
Dra. Santi Irawati, M.Si, Ph.D NIP 19650729 199103 2 002