Цель: доказать, что модуль

над коммутативным кольцом

плоский тогда и только тогда, когда модуль

свободный над

для любого простого

(под

и

подразумеваются локализации кольца и модуля).
Схема доказательства в одну сторону без промежуточных обоснований:

свободный

в нём нет нетривиальных соотношений

он плоский

плоский.
Та же самая схема пройдёт и в обратную сторону, если из отсутствия нетривиальных соотношений в модуле следует, что он свободный (т.е. он представим в виде прямой суммы некоторого числа колец и в нём есть базис). Но правда ли это и если да, то почему? Все упомянутые модули не обязательно конечнопорождённые.