設多項式f x Z x ,若它在Q上可約,為什麼在Z上也是一定可約的?

時間 2021-05-31 01:35:05

1樓:考呀數學

實際上我們有乙個更一般的結論。

性質.假設 是乙個(integrally closed)整閉的整環, 是它的分式域。對於首一多項式 ,假設 在 中可約,那麼 在 中可約。

特別地,唯一分解整環一定是整閉的。

一類很重要的例子是:假設 是乙個代數數域即 的有限可分擴張, 是 的代數整數環,那麼 是整閉的。例如 ,此時 ,那麼對於首一多項式 的可約性即可在 中進行考察。

而以上性質的證明並不依賴於Gauss引理。

2樓:王飛

假若乙個多項式的係數的最高公因子等於一,我們就叫這個多項式做乙個本原多項式。

有了這個定義後,就可以證明高斯的預備定理了。

預備定理Ⅰ兩個本原多項式的乘積仍然是乙個本原多項式。

證明略預備定理Ⅱ如果整係數多項式f(x)在有理數域內可約,那麼它就能分解成為兩個較低次的整係數多項式的乘積。

證明因為f(x)在有理數域內可約,所以可以把f(x)寫成下式:

f(x)=φ(x)ψ(x),

式中的φ(x)和ψ(x)都是以有理數為係數的多項式,並且次數低於f(x)。

如果多項式φ(x)和ψ(x)的所有係數都是整數,則定理已經成立。因此設φ(x)和ψ(x)有分數係數。我們以m1表示多項式φ(x)的係數的公分母而以m2表示ψ(x)的係數的公分母。

於是有φ(x)=φ1(x),ψ(x)=ψ1(x),

這裡φ1(x)與ψ1(x)已經是整數係數多項式了。再,以d1表示φ1(x)的係數的最大公因子並且以d2表示ψ1(x)的係數的最大公因子,提出這些最高公因子後可以寫

φ(x)=φ1(x)=g(x),ψ(x)=ψ1(x)=h(x),

式中的g(x)和h(x)都代表本原多項式。由上述,f(x)就可以寫成:

f(x)=g(x)h(x)。

現在我們證明是整數。首先,可令=,r和q代表互質的整數。因為f(x)的係數是整數,所以對於乘積g(x)h(x)的任意乙個係數ei,eiq必須被r整除。

r和q既然互質,ei必須被r整除,這就是說r是g(x)h(x)的係數的公因子。根據預備定理Ⅰ,g(x)h(x)是本原多項式,於是r=±1,換句話說,我們證明了等於整數±q。

綜上所述,就證明了預備定理Ⅱ:f(x)可以分解成具有整數係數的多項式g1(x)=±qg(x)和h(x)的乘積。"%

3樓:白如冰

通俗地說,就是如果乙個整係數多項式可以分解為兩個有理係數多項式的乘積,從可以把有理係數分子分母的公因子提出來,寫成兩個整係數多項式相乘再乘以乙個有理數的形式。

然後利用整數的唯一分解性,這個有理係數就是個整數。

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