Penyisipan Sebarang Modul ke dalam Suatu Modul Bersih.

SNHPA.
JURUSAN MATEMAIIKA

S;<

i6oo

.. tvLSi

Penyisipan Sebarang Modul ke dalam Sua

Kartika Sari
Jurusan Matematika FMIPA Universitas Udayana

(s

ari _kaartika@Jtaho

o.

co.i0


Indah Emilia Wijayanti
Jurusan Matematika FMIPA Universitas Gaj ah Mada (ind_wU qtanti@)tahoo. com)

Abstract Given any ring R with unity. A ring R is is called clean if each element of R is
the sum of a unit and an idempotent while an R-modul M is called clean if its
endomorphism ring is clean. Based on the property that every continuous modules is
clean, in this study, it is shown that any module can be embedded into a clean module.
Keywords: clean ring, clean module, embedded.

Abstrak:Diberikan ring R dengan elemen satuan. Suatu ring R dikatakan bersih apabila
setiap elemennya dapat dinyatakan dalam bentuk jumlahan suatu elemen unit dan suatu
elemen idempoten dari ring R, sedangkan suatu R-modul M dikatakan bersih apabila
ring endomorfismanya merupakan ring bersih. Berdasarkan sifat bahwa modul kontinu
merupakan modul bersih, dalam penelitian ini ditunjukkan bahwa sebarang modul
dapat disisipkan ke dalam suatu modul bersih.
Kata kunci: ring bersih, modul bersih, penyisipan.

ini, .irrg


Pada keseluruhan tulisan

ring

digunakan merupakan

yang

dengan elemen

satuan, yang dimaksud modul adalah modul

U(S)

Nicholson (1977) dalam Nicholson dan Zhou

(2004) memberikan definisi bahwa suatu ring

-R


dikatakan ring bersih apabila setiap elemen dari

grup yang elemen-elemennya merupakan elemen

ring .R merupakan elemen bersih, sedangkan
suatu elemen dalam suatu ring R dikatakan

unit dari suatu ring .S.

bersih apabila dapat dinyatakan sebagai hasil

kanan, sedangkan notasi

diberikan himpunan

g:A-+M
A'c.

A


dimaksudkan

Selanjutnya, jika

dan

M,

suatu fungsi

dan suatu himpunan tak kosong

A, maka notasi

pembatasan fungsi

g

glT,dimaksudkan


pada himpunan A'yaitu

fungsi yang memetakan himpunan
himpunan g(A') e M

.

A'

Lebih lanjut

ke

lagi,

penjumlahan suatu elemen idempoten dan suatu
elemen unit dari ring

R. Camillo, dkk. (2006)


memberikan definisi bahwa suatu modul atas

ring R dikatakan bersih apabila

ring

endomorfi.sma dari modul tersebut merupakan
ring bersih.

Diberikan ring R, R-modul

(Cl)

M

dan aksioma-

himpunan semua bilangan bulat, bilangan

aksioma:


rasional dan bilangan bulat modulo n

Mmerupakan suku jumlah langsung dari M, (C2)

berturut-turut dinotasikan dengan Z,

Q

secara

danZn.

Setiap submodul komplemen dari

Setiap submodul darl.

M yang isomorfis

dengan


suatu suku jumlah langsung dari

M

merupakan suku jumlah langsung dari
Jika

A

dan

M,

juga

ring faktor dan elemen-elemen idempoten dari

(C3)


ring faktornya.

B keduanya merupakan suku jumlah

Lebih lanjut lagi, Lam (1998) memberikan

= {0} maka A@ B

contoh suatu jenis ring yang memenuhi aksioma

juga merupakan suku jumlah langsung dari M.

(C2) dan definisi ring kontinu kanan. Selain itu,

langsung dari

M

Suatu modul


dan

M

AaB

dikatakan kontinu apabila

memenuhi aksioma-aksioma (C1) dan (C2),
sedangkan suatu modul
aksioma-aksioma

M

yang memenuhi

(C1) dan (C3)

dinamakan


Lam (1998) juga memberikan sifat

elemen

idempoten dalam ring endomorfisma dari suatu

modul quasi-kontint, sedangkan beberapa sifat

.itg

endomorfisma dari modul kontinu dan

modul quasi-kontiru (Muhammed dan Muller,

quasi-kontinu lairurya diberikan oleh Camillo,

1990). Camillo, dkk, (2006)

dkk. (2006).

menunjukkan

ini diperoleh bahwa

bahwa setiap modul kontinu merupakan modul

Sebagai hasil dari penelitian

bersih. Lam (1998) menunjukkan bahwa setiap

ing Z,

modul quasi injektif merupakan modul kontinu.

modul dapat disisipkan ke dalam suatu modul

Di lain pihak,

bersih sebagai submodul (Sari, 2012).

terdapat kenyataan bahwa setiap

merupakan ring bersih dan sebarang

modul injektif merupakan modul quasi-injektif
dan sebarang modul dapat disisipkan ke dalam
suatu modul

injektif. Berdasarkan sifat ini, dapat

MODTIL INJEKTIFDAN MODT]L KONTINU

Terlebih dahulu, berikut

ini dibahas

mengenai

ditunjukkan bahwa sebarang modul dapat

modul injektif.

disisipkan ke dalam suatu modul bersih sebagai

Definisi 2.1(Hazewinkel, dkk., 2004\ Diberiknn

submodul.

ring R dan R-modul

Penelitian

ini

merupakan studi literatur.

M.

B

A

dan

diberikan sebagai berikut.

setiap homomorfisma

Definisi dari ring dan elemen bersih diperoleh

homomorfisma

Zhou (2004),

sedangkan

dan

definisi dan sifat

modul injektif diberikan oleh Hazewinkel, dkk.

dikatakan

1ln =
ho

dengan

submoduldari

B dan

f :A-+M terdapat
g: B -+ M dengan stfat

f .Dengan kata lain

mo mo

untuk

terdapat

rfi s rna g y an g memp er lua s f.

Contoh 2.2 (a) Modul nol merupakan modul

(2004).

Selanjutnya, definisi dan beberapa sifat modul

kontinu dan quasi-kontinu, termasuk beberapa

sifat ring

M

modul injeWif apabila untuk setiap R-modul A

Sebagai tinjauan pustaka dari penelitian ini

dari Nicholson (1977) dalam Nicholson

Modul

endomorfismanyadiperoleh dari

Mohammed dan Muller (1990).
Sehubungan dengan konsep ring bersih, Han

dan Nicholson (2001) memberikan suatu syarat
cukup suatu ring bersih dalam kaitannya dengan

injektif. (b) Setiap ruang vektor atas lapangan F
merupakan modul inj ektif.

Padakenyataannya,

tidak mudah menunjukkan

suatu modul merupakan modul injektif dengan
menggunakan

Definisi 2.1. Berikut diberikan

syarat perlu dan syarat cukup suatu modul
merupakan modul injektif, yang sering dikenal
sebagai Kriteria Baer.

Sari, Penyisipan Sebarang Modul ke Dalam Suatu Modul Bersih3

r= f (2.t)= f (2)=(s"h)(2)
= g(2) = s(l)z

Teorema 2.3(Kriteria Baer) (Hazewinkel, dkk.,

2004) Suatu R-modul M injektif jika dan hanya

jika

untuk setiap ideal kanan

homomorfisma

d: I -> M

ldi R, setiap

dapat diperluas

menj adi homomorfisme B : R->M.

Kontradiksi dengan g

:Z + Z .ladi seharusnya,

homomorfismaf tidak dapat diperluas. Dengan
kata lain, Z-modul

Dengan menggunakan Kriteria Baer, berikut

Zblkanmodul injektif.

Diperhatikan bahwa Z-modul Z yang bukan

diberikan contoh modul injektif lainnya.

modul injektif merupakan submodul

Contoh2.4

modul

dari ring
nZ, ne Z. Oleh

Diperhatikan bahwa ideal-ideal
bilangan bulat

Z

berbentuk

karena itu, terdapatpemetaan inklusi
h: nZ ) Z .Dibeikan sebarang homomorfisma
f : nZ -> Q , maka terdapat q e @" yang
Lebih lanjut

memenuhi f(r)=q.

didefinisikan suatu pengaitan

g:Z

lagi,

dari

Z-

A yang merupakan modul injektif.

Dengan kata lain, Z-modul

dapat disisipkan ke

sebagai

dalamZ-modul Q
Sehubungan dengan

Z

submodul.

hal tersebut, berikut ini

diberikan suatu teorema yang menjamin bahwa
sebarang modul dapat disisipkan ke dalam suatu

modul injektif.

--> @

Teorema 2.6 (Hazewinkel dkk., 2004) Setiap
dengan

g(z): zL,

maka

g terdefinisi

dengan

n

baik dan merupakan suatu homomorfisma.
Kemudian, untuk setiap nz e

nZ,

berlaku

injektif.
Selain modul injektif, juga dikenal adanya modul

quasi-injektif, yang merupakan generalisasi dari

f(nz)=f(n)z=q(l)z
(n\ (
=ql!lr=4 ns=g(l)nz
\n,/ n

modul injektif, seperti diberikan dalam definisi
berikut ini.

= g(nz) = (g " h)(nz)

Dari sini diperoleh, g memperluas

modul merupakan submodul dari suatu modul

/.

Definisi 2.7(Lam,1998) Dibeikan R-modul M.
Dengan

kata lainZ-modul Q injektif.

Modul

M dinamakan

quasi-injektif apabila

untuk setiap submodul A dari M dan untuk setiap

homomorfismaf
Selanjutnya, diberikan contoh Z-modul yang

fisma

tidak injektif.

:A-+ M terdapat

g:M -+M

homomor-

sehinggaberlakugln=f

.

Contoh 2.5

Salah satu ideal dari

ring Z adalah

22.

Berdasarkan Definisi 2.7, setiap modul injektif

Homomorfisma/: 22 -+ Z didefinisikan sebagai

merupakan modul quasi-injektif. Contoh lain

. Andaikan
yang
g:Z+Z

dari modul quasi-injel xr = xz.

Dengandemikian

.rut., monomorfisma. Oleh karena itu

diperoleh X

=

f (X).

Dari sini

juga

diperoleh W a JX =

{0}. Oleh karena itu
berlaku W @ JX - ll[ . Lebih lanjut lagi,
misalkan A

:

Ker (e) dan B = Im(e). Karena

endomorfisma

/

suatu elemen bersih di

.f(y) = z e E . Jadi f(E\ s E .

Endp(ll), berdasarkan Teorema 3.1, terdapat

Berikutnya, berdasarkan Lemma 2.12,

R-modul W dapat didekomposisikan menjadi

karena Z'suku jurnlah langsung

W = A@.8= C@

M

kontinu, maka

E kontinu.

dai M dan
Karena Z'

kontinu, maka berdasarkan Lemma

3.3,

terdapat ("')' : e di Endx(Q dengan sifat
e'l* = e dan fl, -e'unit di Endp(E).

Dengan demikian
(W,e) < (E,e').

(E,e')ee,

Kontradiksi

dan

dengan

(W,e)elemen maksimal. Jadi seharusnya

ll

terlnttup, yang berarti W

= E. Dari sini,

diperoleh W suatu suku jumlah langsung dari

M. Sekarang dilanjutkan ke langkah
Langkah 2
Akan ditunjukkan

W: M.

2.

,

D serta

memenuhi

(r-"f)(B)=D

JA=C,

f:A->C,l-_f:B-+D

dan

keduanya

merupakan isomorfisma. Dengan demikian,

diperoleh/ : A@ X -+ C@

/X

suatu

isomorfisma, sehingga

M=W@X=(C@.fX)@D
Selanjutnya, didefinisikan homomorfi

proyeksi

darlr

Ker (e*)

s

ma e*

MpadaB dengan

:

A@

X

.

Berdasarkan Teorema 3.1, endomorfisma

merupakan elemen bersih

di

/

Endn(M.

Dengan demikian diperoleh (M ,e*) e

e

,

Sari, Penyisipan Sebarang Modul ke Dalam Suatu Modul Bersihg

;

dan (W,e) < (M,e*)
karena

itu

seharusnya

. Kontradiksi. Oleh
X: 0 , dan akibatnya

b. Diambil

sebarang

il

berdasarkan bagian
maksimal dari

f :

n

injektif merupakan modul kontinu, maka setiap
modul quasi-iryektif merupakan modul bersih.

W: M.A

l

Lebih lanjut lagi, karena setiap modul quasi-

1-u

e

a

Karena setiap modul injektif merupakan modul
(Wo,eo) e

e

1,

quasi-injektif, maka setiap modul injektif

terdapat elemen

merupakan modul bersih. Oleh karena itu

,, yaitu (M,e)eerdan

dengan z elemen unit di Endn(M.

Oleh karena itu modul

M bersih.

Berdasarkan Teorema 3.5, berikut

berdasarkan Teorema

3.6, diperoleh akibat-

akibat langsung berikut ini.

Akibat 3.7(Sari, 2012) Ring 2,, merupakan ring

n

ini diberikan

suatu sifat dari modul kontinu lainnya.

bersih.

Bukti:

Teorema 3.6(Camillo dkk., 2004) Setiap modul
kontinu merupakan modul bersih

Diperhatikan bahwa modul Zn atas dirinya

sendiri merupakan modul injektif yang juga
merupakan modul kontinu. Oleh karena itu,

Bukti:

3.6, Zn-modul Z,
bersih. Akibatnya rirrg

berdasarkan Teorema
Diberikan rR-modul

dan A =

{f

M

kontinu, S =

e SlKer(f) e"

M}.

Teorema 2.13, diperoleh ring

Endn(M)

Berdasarkan

faktor

f

= SA

merupakan ring reguler dan Amerupakanradikal
Jacobson

daris.

Oleh karena itu, modul

T rnon

singulardan berdasarkan Teorema 2.15, T r

kontinu.
T

Berdasarkan Teorema 3.5 diperoleh

Endr(T)merupakan ring
=

M

Selanjutnya, karena modul
mengimplikasikan modul

M

bersih.

kontinu

quasi-kontinu,

makaberdasarkan Teorema 2.14 berlaku elemen-

elemen idempoten dari ring faktor

T

merupakan modul

Endr,(Z,)

Di

lain

piha( berlaku Zn=Endr,(Z,). Dari

sini

merupakan ring bersih.

diperoleh ring Z^merupakan ring bersih. a

Akibat 3.8(Sari, 2012) Setiap modul dapat
disisipkan sebagai submodul ke dalam suatu
modul bersih

.

Bukti:
Diberikan sebarang R-modul
Teorema 2.3,

M,

berdasarkan

M dapat disisipkan ke dalam suatu

dapat

modul injektif sebagai submodul. Karena setiap

diangkat menjadi elemen-elemen idempoten dari

modul idektif merupakan modul kontinu yari!

ring S.

merupakan modul bersih, maka Msubmodul dari

Oleh karena itu,

berdasarkan

Teorema 2.16, ingSmerupakan ring bersih. Jadi
R-modul

M

merupakan modul bersih. n

suatu modul bersih.n

Hal ini

bersesuaian dengan fenomena bahwa

Endr(Z) = Z yang bukan merupakan ring bersih
termuat dalamEnd2Q

= Q yang

merupakan ring

bersih. Dengan kata lain modul Z yang bukan
modul bersih termuat dalam Z-modul
merupakan modul bersih.

Q

yang

SNHPA - XXI
KESIMPI]LAN

JURUSAN

ir,tlre^lAfXa

Berdasarkan sifat
merupakan submodul dari suatu

dan setiap modul kontinu merupakan modul
bersih, diperoleh bahwa sebarang modul dapat
disisipkan ke dalam suatu modul bersih.

DAFTARRUJT]KAN

Camillo, V. P., Khurana, D., Lam, T.Y., Nicholson, W. K., dan Zhou,Y. 2006.ContinousModules are
CleansJ Algebra 304, halaman 94-lll.
Han, J. dan Nicholson,, W. K. 2001. Extensions of Clean Rings. Communicationsion Algebra, 29(6),
halaman 2589

-2595.

Hazewinkel, M., Gubared, N., dan Kirichenko, V. Y.Z\\4Algebras, Rings, and Modules. Kluwer
Academic Publishers, New York.
Lam, T. Y. l999.Lectures on Modules and Rings. Graduate Texts in Mathematics No. 189, Berlin,
New York: Springer-Verlag.
Mohamed, Saad H dan Muller, Bruno J.l99}.Continous and Discrete Modules, CambridgeUniversity
Press, New York.

W dan Zhou, Yiqiang, 2004.Clean Rings: A Stxvey.Advanced in
RingTheory,halaman 1 8 1 -1 98.
Sari, Kartika. 2012. Penyisipan Sebarang Ring ke dalam Suatu Ring Bersih. Tesis. Yogyakarta:
FMIPA Universitas Gajah Mada.

Nicholson, Keith