24.12. Εστω
ότι το Η είναι
μέγιστο
ιδεώδες. Το ότι H
S εξασφαλίζει
ότι S / H
0.
Θεωρώ τώρα
τυχαίο μη
μηδενικό
στοιχείο του a + H
του S / H. Τότε,
a H
και, από την 24.11,
το Ε = { sa + h : s
S, h
H }είναι
ιδεώδες του S.
Tο E περιέχει κάθε στοιχείο h = 0a + h του Η καθώς επίσης και το a = 1a + 0.
Aρα, E = S. Συνεπώς,
1 E και
υπάρχει s στο
S και h στο
H με 1 = sa + h.
Ετσι στο S / H, 1 = (sa + h) + Η = sa + Η = (s + H)( a + H).
Επεται ότι κάθε μη μηδενικό στοιχείο του δακτυλίου S / H είναι μονάδα.
(Σημ.: Ο S / H, όπως ο S, είναι αντιμεταθετικός και έχει μοναδιαίο στοιχείο).
Αρα ο S / H είναι σώμα.
Αντίστροφα, έστω ότι ο S / H είναι σώμα.
Πρώτα, Η
S, διαφορετικά
S / H = { 0 }!
Θεωρώ τώρα
ιδεώδες Ε του S
με Η Ε και
Η
Ε.
Υπάρχει a
E - H.
Τότε το a + H είναι μονάδα του S / H, και για κάποιο b του S,
(a + H)(b + H) = ab + H = 1 = 1 + H.
Συνεπώς, 1 – ab
Η
Ε. Aρα,
αφού a
E, 1 = (1 –
ab) + ab
E.
Aρα για
κάθε s του
S, s = 1.s E.
Προκύπτει ότι E = S, και το Η είναι μέγιστο ιδεώδες του S.