Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Алгебра скалярных полиномов

6461 байт добавлено, 00:46, 13 июня 2013
Нет описания правки
4) <tex>(\beta p)\cdot q = p\cdot(\beta q)</tex>
5) <tex>(\alpha + \beta)\cdot r = \alpha\cdot r + \beta\cdot r</tex>
6)}}
{{Определение
|definition=
Идеалом <tex>\mathbb{J}</tex> алгебры полиномов <tex>\mathbb{P}</tex> называется ее <i>подпространство</i> , такое что
<tex> \forall q \in \mathbb{J}, p \in \mathbb{P} \Rightarrow q \cdot p \in \mathbb{J} </tex>.
}}
 
 
{{Лемма
|statement=
Пусть <tex>\mathbb{I}</tex> - единичный полином, т.е. <tex>\mathbb{I} (\lambda) = 1</tex>.
 
Тогда <tex>\forall</tex> идеал, содержащий <tex>\mathbb{I}</tex> - тривиальный полином и равен <tex>\mathbb{P}</tex>.
}}
 
{{Лемма
|statement=
Пусть <tex> \mathbb{J}_1,\ \mathbb{J}_2</tex> - идеалы <tex>\mathbb{P}</tex>, тогда
<tex>\mathbb{J} = \mathbb{J}_1 \cap \mathbb{J}_2</tex> и <tex>\tilde{\mathbb{J}} = \mathbb{J}_1 \dotplus \mathbb{J}_2</tex> тоже идеалы.
}}
 
{{Определение
|definition=
Пусть <tex>\mathbb{J}</tex> - идеал <tex>\mathbb{P}</tex>. Тогда <tex>\mathrm{p}_J</tex> называется минимальным полиномом этого <tex>\mathbb{J}</tex>, если он <tex>\in \mathbb{J}</tex> и имеет минимальную степень.
}}
 
{{Лемма
|statement=
Если <tex>\mathbb{J}</tex> - идеал и не тривиальный , то <tex>deg\ \mathrm{p}_J > 0 </tex>.
}}
 
{{Теорема
|statement=
Пусть <tex>\mathrm{p}_J - min</tex> полином <tex>\mathbb{J} \Rightarrow \forall \mathrm{p}\in \mathbb{J}: \mathrm{p}\ \vdots \ \mathrm{p}_J</tex>
|proof=
Будем доказывать от противного.
 
Пусть <tex dpi = '150'>\exists\mathrm{p}\in\mathbb{J} : \frac{\mathrm{p}}{\mathrm{p}_J} = \mathrm{q} + \frac{\mathrm{r}}{\mathrm{p}_J}</tex>, где <tex dpi = '130'> deg\ \mathrm{r} < deg\ \mathrm{p}_J</tex>.
 
Тогда <tex>\mathrm{r} = \mathrm{p}-\mathrm{p}_J\cdot\mathrm{q}</tex> , где <tex>\mathrm{p},\mathrm{p}_J\cdot\mathrm{q} \in \mathbb{J} \Rightarrow \mathrm{r}\in \mathbb{J}</tex> {{---}} Противоречие.
}}
 
{{Лемма
|statement=
Пусть <tex>\mathrm{p}_J^1,\ \mathrm{p}_J^1 - 2 min</tex> полинома <tex>\mathbb{J}</tex> , тогда <tex>\mathrm{p}_J^1 = \alpha\mathrm{p}_J^1,\ \alpha \ne 0</tex>
}}
 
{{Теорема
|statement=
Минимальный полином <tex>\mathbb{J}</tex> является порождающим полиномом, т.е. если <tex>\mathrm{p}_J - min</tex> полином <tex>\mathbb{J} \Rightarrow \mathbb{J} = \mathrm{p}_J \cdot \mathbb{P}</tex>.
|proof=
<tex>
\mathrm{p}_J\cdot\mathbb{P} = \mathbb{J}\Leftarrow
\begin{cases}
\forall\mathrm{p}\in\mathbb{J}\Rightarrow \mathrm{p} = \mathrm{p}_J\cdot \mathrm{q}\Rightarrow \mathbb{J}\subseteq \mathrm{p}_J\cdot \mathbb{P}\\
 
\mathrm{p}_J\cdot\mathrm{p}\in\mathbb{J}\Rightarrow\mathrm{p}_J\cdot\mathbb{P}\subseteq\mathbb{J}
\end{cases}
</tex>
}}
 
 
{{Теорема
|statement=
Пусть <tex>\mathbb{J}_1\leftrightarrow\mathrm{p}_{J1},\ \mathbb{J}_2\leftrightarrow\mathrm{p}_{J2} </tex>, где <tex>\mathrm{p}_{J1},\ \mathrm{p}_{J2}</tex> {{---}} соответствующие минимальные полиномы.
Тогда, если <tex>\mathbb{J}_1\subset \mathbb{J}_2\Rightarrow\mathrm{p}_{J1}\ \vdots\ \mathrm{p}_{J2}</tex>
|proof=
<tex>\mathbb{J}_1\subset \mathbb{J}_2\Rightarrow \mathrm{p}_{J1}\in\mathbb{J}_2\Rightarrow\mathrm{p}_{J1}\ \vdots\ \mathrm{p}_{J2}</tex>.
}}
 
{{Теорема
|statement=
Пусть <tex>\mathbb{J}_1\leftrightarrow\mathrm{p}_{J1},\ \mathbb{J}_2\leftrightarrow\mathrm{p}_{J2} </tex>, где <tex>\mathrm{p}_{J1},\ \mathrm{p}_{J2}</tex> {{---}} соответствующие минимальные полиномы.
Так же пусть <tex>\mathbb{J} = \mathbb{J}_1 \cap \mathbb{J}_2\leftrightarrow\mathrm{p}_{J}</tex>.
Тогда <tex>\mathrm{p}_J = </tex> НОК<tex>(\mathrm{p}_{J1},\ \mathrm{p}_{J2})</tex>
|proof=
<tex>\mathrm{p}_J = </tex> OK<tex>(\mathbb{J}_1,\ \mathbb{J}_2)</tex><tex>\Leftarrow
\begin{cases}
\mathrm{p}_J \in \mathbb{J}_1 \Rightarrow \mathrm{p}_J\ \vdots\ \mathrm{p}_{J1}\\
\mathrm{p}_J \in \mathbb{J}_2 \Rightarrow \mathrm{p}_J\ \vdots\ \mathrm{p}_{J2}
\end{cases}
</tex>
<tex>\mathrm{p}_J</tex> {{---}} НОК по определению <tex>min</tex> полинома.
}}
 
{{Теорема
|statement=
Пусть <tex>\mathbb{J}_1\leftrightarrow\mathrm{p}_{J1},\ \mathbb{J}_2\leftrightarrow\mathrm{p}_{J2} </tex>, где <tex>\mathrm{p}_{J1},\
\mathrm{p}_{J2}</tex> {{---}} соответствующие минимальные полиномы.
Так же пусть <tex>\mathbb{J} = \mathbb{J}_1 \dotplus \mathbb{J}_2\leftrightarrow\mathrm{p}_{J}</tex>.
Тогда <tex>\mathrm{p}_J = </tex> НОД<tex>(\mathrm{p}_{J1},\ \mathrm{p}_{J2})</tex>
}}
 
{{Теорема
|statement=
Пусть <tex>\mathbb{J}_1\leftrightarrow\mathrm{p}_{1},\ \mathbb{J}_2\leftrightarrow\mathrm{p}_{2} </tex>, где <tex>\mathrm{p}_{1},\
\mathrm{p}_{2}</tex> {{---}} соответствующие минимальные полиномы.
Так же пусть <tex>\mathrm{p}_{1},\ \mathrm{p}_{2}</tex> {{---}} взаимнопростые.
Тогда <tex>\exists \mathrm{q}_1,\ \mathrm{q}_2\in \mathbb{C} : \mathrm{p}_1\cdot\mathrm{q}_1 + \mathrm{p}_2\cdot\mathrm{q}_2 = \mathbb{I}</tex>, где <tex>\mathbb{I}</tex> {{---}} единичный полином.
|proof=
<tex>\mathbb{J}_1 =\mathrm{p}_1\cdot\mathbb{P}\ ,\ \mathbb{J}_2 =\mathrm{p}_2\cdot\mathbb{P} </tex>
Рассмотрим <tex>\mathbb{J} = \mathbb{J}_1\cdot\mathbb{J}_2\leftrightarrow\mathrm{p}_J = </tex> НОД<tex>(\mathrm{p}_1,\ \mathrm{p}_2) = \mathbb{I}\Rightarrow\mathbb{J}=\mathbb{P}</tex>
А тогда очевидно, что <tex>\mathrm{p}_1\cdot\mathrm{q}_1 + \mathrm{p}_2\cdot\mathrm{q}_2 = \mathbb{I}</tex>
}}
 
 
{{Теорема
|statement=
Пусть НОД<tex>\{ \mathrm{p}_1,...,\mathrm{p}_k\} = 1\Rightarrow\exists\mathrm{q}_1...\mathrm{q}_k\in\mathbb{C}: \sum_{i=1}^k \mathrm{p}_i \cdot \mathrm{q}_i = \mathbb{I}</tex>
}}
 
{{Теорема
|statement=
Пусть <tex>\mathrm{p} = \mathrm{p}_1\cdot ... \cdot \mathrm{p}_k</tex> , где любые <tex>\mathrm{p}_i,\ \mathrm{p}_j</tex> {{---}} попарно взаимно простые делители <tex>\mathrm{p}</tex>
Рассмотрим <tex dpi='145'>\mathrm{p}_i^1 = \frac{\mathrm{p}_i}{\mathrm{p}}</tex>.
Тогда <tex>\exists\mathrm{q}_1...\mathrm{p}_k\in\mathbb{C}: \sum_{i=1}^k \mathrm{p}_i^1\cdot\mathrm{q}_j = \mathbb{I}</tex>
}}
71
правка

Навигация