- 域: 为环, 按乘法构成 Abel 群
域的特征和扩张
- 加法阶
- 加法群的阶为最小的 ,
- , 最小的 为 的加法阶
- 中非零元的加法阶就是单位元的加法阶
- 若 , 则称 的特征为 .
- 域 单位元 的加法阶 , 则 为素数。
- , 则 是 到 的环同态,, 为 的最小子域
- 为特征为 的域,则 时
- 有限域(Galois 域): 中只有有限个元素
- 模 p 加乘
- 为含 个元素的有限域,多项式系数只能取 p
- 由本原多项式在乘法下生成
- 元域:恰有 个元素的域
- 元域 中有
- 域的扩张: 为 子域, 为 扩域, 记为 , 即 为 的扩张
- 线性空间: 是域 上向量空间
- 按加法构成 Abel 群
- 数乘运算
- 扩张次数 : 是数域 上的向量空间,的维数
- : 为 的 次扩域
- : 为 的有限扩域
- 为 元有限域,则 必为素数幂次; 为素数幂时,必有 元域且任意两个 元域同构,记为 或
代数扩张
- 生成的 的扩环(在 上添加 生成的环): 为域扩张,, 令 是 包含 与 的最小子环
- 生成的 上扩域: 为 包含 与 的最小子域
- 有限时,
- 单扩张:
- 代数元:, , 存在 中非零多项式 ,
- 超越元:非代数元
- , 为 上代数元,则 为 的理想。 又 为 PID, 故 有唯一的首一多项式 使得 。 该首一多项式为 在 上的极小多项式。 极小多项式为 次,则称 为 次代数元。
- , 为 的子域
- , 为 上 次代数元,则
- ,且 上向量空间 有基底
- 为域, 若 中次数大于的多项式均可约,即 次 可写成 则称 为代数闭域
- 任何域 可扩张称一个代数闭域
- 代数基本定理(Gauss 博士论文证明): 为代数闭域(或可正所有代数数构成代数闭域)
- , 中元都是 中代数元,则称 为代数扩张。否则称为超越扩张
- 为代数扩张, 则 有有限个 上代数元 使
- 与 都为代数扩张,则 为代数扩张
域的例子
-
- (Cauchy), , 为 上的二维线性空间, 为一组基底
- 上的代数元为 代数数
- 为 代数整数 指有首一的正系数多项式使得
- 为素数,
- 上必有 次不可约多项式,域 中有 个元素