במתמטיקה, ובמיוחד באלגברה, תחום ראשי (או תחום אידיאלים ראשיים) הוא תחום שלמות שבו כל האידיאלים הם ראשיים.
אידיאל ראשי של חוג קומוטטיבי R הוא אידיאל מהצורה Ra = {x a : x∈R}.
בתחומים כאלה יש התאמה ברורה בין אידיאלים לאיברים, ולכן חישובים רבים קלים יותר.
בתחומים ראשיים קיימת גם אפשרות למצוא לכל זוג איברים מחלק משותף מקסימלי (gcd).
כל חוג אוקלידי הוא תחום ראשי. לכן Z (המספרים השלמים), חוג השלמים של גאוס Z[i],\וּחוג הפולינומים במשתנה אחד מעל שדה הם חוגים ראשיים.
חוג השלמים של שדה ריבועי Q[√D] הוא ראשי בתשעה ערכים של D השליליים שניתן למנות.
עם זאת, Z[√-5] אינו תחום ראשי; למשל האידיאל <2,1+√-5> אינו ראשי.
חוג הפולינומים ביותר ממשתנה אחד אינו בהכרח ראשי: האידיאל
בדוגמה הזו אינו ראשי.
בנוסף, כל תחום הערכה דיסקרטית הוא תחום ראשי.
יש מבחנים כלליים לזיהוי. למשל תחום שלמות הוא ראשי אם וקייימת לו נורמת מסוג דדקינד (פונקציה שמקצה ערכים טבעיים ועוזרת להקטין אלמנטים בתהליך חישובי).
בחוגי שלמים של שדות מספרים אפשר להשתמש בשדות מחלקה כדי לבדוק אם החוג ראשי.
לפי ההגדרה, בכל אידיאל יש יוצר יחיד. זה מתפרש כך: כל אידיאל נוצר סופית, ובנוסף כל אידיאל סופי נוצר על ידי איבר אחד.
ברמה של איברים, התחום הראשי מבטיח פירוק יחיד לגורמים. כלומר, לכל איבר ניתן לפרק אותו לגורמים ראשוניים באופן יחידי עד לסידור וליחידות.
כל תחום ראשי הוא גם תחום דדקינד; לכן הוא בעל ממד קרול 1 (כל אידיאל ראשוני לא טריוויאלי הוא מקסימלי).
המנה של תחום ראשי לפי אידיאל ראשוני היא גם תחום ראשי, ותחום ראשי מקומי הוא רגולרי.
מעל תחום ראשי יש גרסה של משפט המיון לחבורות: כל מודול נוצר סופית הוא סכום ישר של מודולים ציקליים.
כך כל תת-מודול של מודול חופשי נשאר חופשי.
בחוגים לא קומוטטיביים מגדירים חוג שבו כל אידיאל שמאלי נוצר על ידי איבר אחד כ"חוג אידיאלים שמאליים ראשי" (PLID).
גולדי הוכיח שכל PLID שהוא פריימי הוא למעשה חוג מטריצות מעל תחום אור שמאלי.
תחום ראשי הוא סוג של חוג שבו כל אידיאל הוא "ראשי".
אידיאל ראשי נוצרת על ידי איבר אחד בלבד. זאת פירושה: כל האלמנטים בו הם כפל של אותו איבר.
בגלל זה הרבה חישובים בחוגים אלה פשוטים יותר.
דוגמאות ידועות הן Z (המספרים השלמים), Z[i] (המספרים הגאוסיים),
וגם חוג הפולינומים במשתנה אחד מעל שדה.
לא כל חוגים כאלה: למשל Z[√-5] אינו תחום ראשי. יש בו אידיאל שלא נוצר על ידי איבר אחד.
חוגים של פולינומים ביותר ממשתנה אחד גם יכולים להיכשל בכך. האידיאל
הוא דוגמה.
בתחום ראשי כל מספר ניתן לפרק לגורמים בדרך יחידה, כמו במספרים השלמים.
גם לכל זוג יש מחלק משותף הכי גדול בפורמט מתאים.
מודול שנוצר במקום כזה מתפרק לסכום של חלקים פשוטים, כמו פירוק לחלקים.
קיימת גם הגדרה לחוגים שאינם קומוטטיביים. שם אומרים שכל אידיאל שמאלי נוצר על ידי איבר אחד.
למקרים מסוימים כאלה יש מבנה דומה למטריצות מעל תחום מיוחד.
תגובות גולשים