| version 1.8, 2005/01/18 16:19:57 |
version 1.9, 2005/01/18 18:18:42 |
|
|
| % 2005-01-15 - created |
% 2005-01-15 - created |
| % |
% |
| |
|
| % $Platon: doc/statnica-matematika/02-algebra.tex,v 1.7 2005/01/16 23:18:25 nepto Exp $ |
% $Platon: doc/statnica-matematika/02-algebra.tex,v 1.8 2005/01/18 16:19:57 nepto Exp $ |
| |
|
| \chapter{Algebra} |
\chapter{Algebra} |
| |
|
| Line 1140 Usporiadaná dvojica $(G, *)$ sa nazýva \ |
|
| Line 1140 Usporiadaná dvojica $(G, *)$ sa nazýva \ |
|
| \end{veta} |
\end{veta} |
| |
|
| % */ |
% */ |
| |
|
| |
\section{Rozšírenia polí} % /* |
| |
|
| |
\begin{defn} |
| |
Pole $L$ nazývame \underline{jednoduchým algebraickým rozšírením poľa} $F, F \subseteq L$, ak |
| |
existuje prvok $u \in L$ algebraický nad $F$ taký, že pole $L = F(u)$ je generované množinou $F |
| |
\cup \{u\}$. |
| |
|
| |
Ak $u$ je transcendentný nad $F$, hovoríme o \underline{jednoduchom transcendentnom rozšírení}. |
| |
\end{defn} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Jednoduché transcendenté rozšírenie $F(u)$ poľa $F$ je izomorfné s podielovým poľom $Q(F[x])$ |
| |
okruhu $F[x]$ (polynómov $1$ neurčitej nad $F$). |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{defn} |
| |
\underline{Minimálnym polynómom} prvku $u$ algebraického nad $F$ nazývame normovaný polynóm $p |
| |
\in F[x]$, ktorý je generátorom ideálu $\{ f \in F[x] ~|~ f(u) = c\}$ ($\forall f \in F[x]$ teda |
| |
platí $f(u) = c \Leftrightarrow p|f$). |
| |
\end{defn} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Ak \underline{$p$ je minimálny} polynóm prvku $u$ algebraického nad poľom $F$, tak |
| |
\underline{$p$ je ireducibilný} nad $F$. |
| |
|
| |
Jednoduché algebraické rozšírenie $F(u)$ sa potom rovná okruhu $F[u] = \{f(u) ~|~ t \in F[x]\}$ |
| |
(TODO: check this), ktorý je izomorfný s faktorovým okruhom. |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{defn} |
| |
\underline{Stupňom} algebraického prvku $u$ nad poľom $F$ nazývame stupeň $n$ jeho minimálneho |
| |
polynómu nad $F$. Stupeň $n$ nad $F$ označujeme $n = [u:F]$. |
| |
\end{defn} |
| |
|
| |
\begin{defn} |
| |
Hovoríme, že pole $F'$ je \underline{konečným (nekonečným) rozšírením} poľa $F$, ak $F'$ je |
| |
konečnorozmerným (nekonečnorozmerným) vektorovým priestorom nad $F$. |
| |
|
| |
\underline{Stupeň rozšírenia} je $[F':F] := dim~F'~nad~F$. |
| |
\end{defn} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Nech $F'$ je konečné rozšírenie $F$, $F''$ je konečné rozšírenie $F'$. Potom $F''$ je konečné |
| |
rozšírenie $F$ a platí: $$[F'':F] = [F'':F'] \cdot [F':F]$$ |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{defn} |
| |
Pole $F'$ nazývame \underline{$k$-násobným algebraickým rozšírením} poľa $F$, ak existujú prvky |
| |
$u_1, u_2, ..., u_k \in F'$ a postupnosť jednotlivých algebraických rozšírení |
| |
$$F_1 = F(u_1), F_2 = F_1(u_2), ..., F_k = F_{k-1}(u_k) = F'$$ |
| |
\end{defn} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Ak $u$ je algebraický nad $F$, tak rozšírenie $F(u)$ je konečné nad $F$ a platí $[F(u):F] = |
| |
[u:F]$. |
| |
|
| |
Opačne, ak $F'$ je konečné rozšírenie nad $F$, tak každý prvok $u \in F'$ je algebraický nad $F$ |
| |
a platí $[u:F] \le [F':F]$. |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
% */ |
| |
|
| |
\section{Konečné polia} % /* |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Nech $[F':F] = n$ a $|F| = q$. Potom $|F'| = q^n$. |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Ak $F$ je konečné pole charakteristiky $p$, tak existuje $m \in \mathbb{N}$ také, že $|F| = |
| |
p^n$ (pritom platí, že charakteristika ľubovoľného poľa je prvočíslo alebo $0$). |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Každý prvok z poľa $F$, pričom $|F| = q$, je koreňom polynómu $x^p - x \in F[x]$. |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{defn} |
| |
Pole $F' \supset F$ nazývame \underline{rozkladovým poľom} polynómu $f(x) \in F[x]$, ak je |
| |
najmenším poľom, nad ktorým sa dá polynóm $f(x)$ napísať v tvare súčinu lineárnych činiteľov. |
| |
\end{defn} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Ak $p$ je ireducibilný polynóm nad poľom $F$, tak existuje jednoduché algebraické rozšírenie |
| |
$F(u)$ generované koreňom polynómu $p$ (napr. $F[x]/p(x)$). |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Pre každý polynóm $f$ nad poľom $F, st~f > 0$, existuje rozkladové pole $f$ nad $F$. |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Ak $L, L'$ sú rozkladové polia polynómu $f$ nad $F$, tak $L$ je izomorfné s $L'$. |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Pre každé číslo tvaru $q = p^n$, kde $p$ je prvočíslo, $n \in \mathbb{N}, n > 0$, existuje |
| |
(okrem izomorfizmu) práve jedno $q$-prvkové pole. Je to rozkladové pole polynómu $x^q - x$ nad |
| |
$\mathbb{Z}_p$. |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
\begin{veta} |
| |
Každé dve končné polia s rovnakým počtom prvkov sú izomorfné. |
| |
\end{veta} |
| |
|
| |
% */ |
| |
|
| % vim: ts=4 tw=100 |
% vim: ts=4 tw=100 |
| % vim600: fdl=0 fdm=marker fdc=0 fmr=/*,*/ |
% vim600: fdl=0 fdm=marker fdc=0 fmr=/*,*/ |