整性

整性是交換代數中的概念，用於描述在有理數域的某些擴域中，某些元素是否有類似於整數的性質。元素的整性（是否為整元素）本質上只依賴於環的概念。整性與環的整擴張推廣了代數數與代數擴張的概念。

定義

以下所論的環皆為含單位元的交換環。

設有環A、B，A為B的子環。設t∈B。若存在以A中元素為係數的首一多項式P∈A[X]，使得P(t) = 0，則稱t是A上的整元素。如果B的每個元素都是A上的整元素，則稱B為A的整擴張。

由有限性刻劃

假設同上。環的乘法與加法運算賦予 $B$ 自然的 $A$-模結構。對於一個元素 $b\in B$，下述條件彼此等價：

1. $b$ 在 $A$ 為整。
2. 子環 $A[b]$ 是有限生成的 $A$-模。
3. 存在包含 $A\cup \{b\}$ 的子環 $C\subset B$，而且 $C$ 是有限生成的 $A$-模。

此命題最常見的證明是利用關於行列式的凱萊-哈密頓定理。

閉包性質

更多資訊：整閉包

• （整閉包）利用有限性的刻劃，可知 $A$ 上的整元構成 $B$ 的子環，稱為 $A$ 在 $B$ 中的整閉包。
• （可遞性）考慮環擴張 $A\subset B\subset C$，若 $B$ 是 $A$ 的整擴張，而 $c\in C$ 在 $B$ 上為整，則它在 $A$ 上為整。特別是：若 $B/A$、$C/B$ 皆為整擴張，則 $C/A$ 亦然。

整同態

在整性的定義中，子環條件 $A\subset B$ 可以放寬為一個同態 $f:A\to B$，$b\in B$ 在 $A$ 上的整性定義為它對同態像 $f(A)$ 的整性，整擴張的定義可以類似地推廣。透過同態 $f:A\to B$，同樣可賦予 $B$ 一個 $A$-模結構，此時有限性判準依然成立。

文獻

• Atiyah, M. F., and I. G. MacDonald, Introduction to Commutative Algebra, Perseus Books, 1969, ISBN 0-201-00361-9