博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
若一整系数$n$次多项式在有理数域可约,则总可以分解成次数小于$n$的两整系数多项式之积....
阅读量:5815 次
发布时间:2019-06-18

本文共 2675 字,大约阅读时间需要 8 分钟。

若一整系数$n$次多项式在有理数域可约,则总可以分解成次数小于$n$的两整系数多项式之积.

\begin{align*}
f(x)=(\frac{a_n}{b_n}x^n+\frac{a_{n-1}}{b_{n-1}}x^{n-1}+\cdots+\frac{a_1}{b_1}x+\frac{a_0}{b_0})(\frac{p_m}{q_m}x^m+\frac{p_{m-1}}{q_{m-1}}x^{m-1}+\cdots+\frac{p_1}{q_1}x+\frac{p_0}{q_0})(m,n>0)
\end{align*}

令$(a_i,b_i)=1(0\leq i\leq n)$,$(p_t,q_t)=1(0\leq t\leq m)$.令

\begin{align*}

((a_n,\cdots,a_0),(q_m,\cdots,q_0))=1
\end{align*}

\begin{align*}

((p_m,p_{m-1},\cdots,p_1,p_0),(b_n,b_{n-1},\cdots,b_1,b_0))=1
\end{align*}

\begin{align*}

f(x)=\frac{(a_n,\cdots,a_0)(p_m,\cdots,p_0)}{(b_n,\cdots,b_0)(q_m,\cdots,q_0)}(\frac{c_n}{d_n}x^n+\cdots+\frac{c_0}{d_0})(\frac{e_m}{f_m}x^m+\cdots+\frac{e_0}{f_0})
\end{align*}

我们有

\begin{align*}

(d_n,\cdots,d_0)=1,(f_m,\cdots,f_0)=1,(c_n,\cdots,c_0)=1,(e_m,\cdots,e_0)=1
\end{align*}

我们得

\begin{align*}
[d_n,\cdots,d_0][f_m,\cdots,f_0]f(x)=\frac{(a_n,\cdots,a_0)(p_m,\cdots,p_0)}{(b_n,\cdots,b_0)(q_m,\cdots,q_0)}g(x)
\end{align*}
容易证明
\begin{align*}
[d_n,\cdots,d_0](\frac{c_n}{d_n}x^n+\cdots+\frac{c_0}{d_0})
\end{align*}
是本原多项式(怎么个容易法?),且
\begin{align*}
[f_m,\cdots,f_0](\frac{e_m}{f_m}x^m+\cdots+\frac{e_0}{f_0})
\end{align*}
是本原多项式.根据,可得$g(x)$也是本原多项式.再加上$f(x)$是整系数多项式,因此
\begin{align*}
\frac{(a_n,\cdots,a_0)(p_m,\cdots,p_0)}{(b_n,\cdots,b_0)(q_m,\cdots,q_0)}
\end{align*}
是不为$\pm 1$的整数.但是由于

\begin{align*}

((a_n,\cdots,a_0),(b_n,\cdots,b_0))=1,((p_m,\cdots,p_0),(q_m,\cdots,q_0))=1,((a_n,\cdots,a_0),(q_m,\cdots,q_0))=1,((p_m,\cdots,p_0),(b_n,\cdots,b_0))=1
\end{align*}

因此

\begin{align*}
(b_n,\cdots,b_0)=\pm 1,(q_m,\cdots,q_0)=\pm 1
\end{align*}
可见,
\begin{align*}
[d_n,\cdots,d_0][f_m,\cdots,f_0]f(x)=\pm (a_n,\cdots,a_0)(p_m,\cdots,p_0)g(x)
\end{align*}

易得

\begin{align*}
[d_n,\cdots,d_0][f_m,\cdots,f_0]|(a_n,\cdots,a_0)(p_m,\cdots,p_0)
\end{align*}
可见,我们已经把$f(x)$分解成了次数较低的整系数多项式的乘积.

 

 

注1:采用一样的方法,可以证明:一个整系数多项式可以分解成一个本原多项式与一有理系数多项式乘积,则该有理系数多项式必为整系数多项式.

 证明:设$f(x)$是整系数多项式,

\begin{align*}

f(x)=g(x)k(x)
\end{align*}
其中$g(x)$是本原多项式,$k(x)$为有理系数多项式.不妨设
\begin{align*}
k(x)=\frac{a_n}{b_n}x^n+\cdots+\frac{a_1}{b_1}x+\frac{a_0}{b_0}\mbox{(
按照降幂排列)}
\end{align*}
其中
\begin{align*}
\forall 0\leq i\leq n,(a_i,b_i)=1,a_i\neq 0
\end{align*}
我们知道,
\begin{align*}
k(x)=\frac{(a_n,\cdots,a_1,a_0)}{(b_n,\cdots,b_1,b_0)}(\frac{c_n}{d_n}x^n+\cdots+\frac{c_1}{d_1}x+\frac{c_0}{d_0})
\end{align*}
于是
\begin{align*}
[d_n,\cdots,d_1,d_0](b_n,\cdots,b_1,b_0)f(x)=(a_n,\cdots,a_1,a_0)g(x)p(x)
\end{align*}

易得$p(x)$和$g(x)$都为本原多项式,于是根据高斯引理,

\begin{align*}

g(x)p(x)
\end{align*}
也为本原多项式.于是

\begin{align*}

[d_n,\cdots,d_1,d_0](b_n,\cdots,b_1,b_0)|(a_n,\cdots,a_1,a_0)
\end{align*}

于是$k(x)$是整系数多项式.

 

注2:结合这个定律和可以证明艾森斯坦判别法

转载于:https://www.cnblogs.com/yeluqing/archive/2012/12/24/3827948.html

你可能感兴趣的文章
PyTips 0x02 - Python 中的函数式编程
查看>>
阿里云安全肖力:安全基础建设是企业数字化转型的基石 ...
查看>>
使用《Deep Image Prior》来做图像复原
查看>>
如何用纯 CSS 为母亲节创作一颗像素画风格的爱心
查看>>
Linux基础命令---rmdir
查看>>
iOS sqlite3(数据库)
查看>>
粤出"飞龙",打造新制造广东样本
查看>>
编玩边学获数千万元A轮融资,投资方为君联资本
查看>>
蓝图(Blueprint)详解
查看>>
Spark之SQL解析(源码阅读十)
查看>>
Android图片添加水印图片并把图片保存到文件存储
查看>>
比特币系统采用的公钥密码学方案和ECDSA签名算法介绍——第二部分:代码实现(C语言)...
查看>>
海贼王十大悲催人物
查看>>
BigDecimal 舍入模式(Rounding mode)介绍
查看>>
开源 免费 java CMS - FreeCMS1.2-标签 infoSign
查看>>
开源 免费 java CMS - FreeCMS1.9 移动APP生成栏目列表数据
查看>>
git reset 三种用法总结
查看>>
虚拟机新增加硬盘,不用重启读到新加的硬盘
查看>>
Java IO流详尽解析
查看>>
邮件服务系列之四基于虚拟用户的虚拟域的邮件系统(安装courier-authlib以及部分配置方法)...
查看>>