הבדלים בין גרסאות בדף "חוג הפולינומים מעל שדה"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(תכונות)
מ (הגדרה)
 
שורה 3: שורה 3:
 
יהי <math>F</math> שדה. ביטוי פורמלי מהצורה <math>\sum_{i=0}^na_ix^i=a_0+a_1x+\ldots+a_nx^n</math>  כאשר <math>n\geq0</math> ו-<math>a_1,\ldots,a_n\in F</math> נקרא '''פולינום במשתנה <math>x</math> מעל <math>F</math>'''. האיברים <math>a_0,\ldots,a_n</math> נקראים '''מקדמי הפולינום'''.
 
יהי <math>F</math> שדה. ביטוי פורמלי מהצורה <math>\sum_{i=0}^na_ix^i=a_0+a_1x+\ldots+a_nx^n</math>  כאשר <math>n\geq0</math> ו-<math>a_1,\ldots,a_n\in F</math> נקרא '''פולינום במשתנה <math>x</math> מעל <math>F</math>'''. האיברים <math>a_0,\ldots,a_n</math> נקראים '''מקדמי הפולינום'''.
  
נניח כי <math>m\leq n</math> אנו נאמר כי שני פולינומים <math>\sum_{i=0}^na_ix^i,\,\sum_{j=1}^mb_jx^j</math> הם שקולים אם <math>a_i=b_i</math> עבור <math>0\leq i\leq m</math> ו-<math>a_i=0</math> עבור <math>m<i\leq n</math>. מעכשיו, כאשר נדבר על פולינום נתכוון בעם למחלקת השקילות של כל הפולינומים השקולים לו. עדיף לא לחשוב על זה.
+
נניח כי <math>m\leq n</math> אנו נאמר כי שני פולינומים <math>\sum_{i=0}^na_ix^i,\,\sum_{j=1}^mb_jx^j</math> הם שקולים אם <math>a_i=b_i</math> עבור <math>0\leq i\leq m</math> ו-<math>a_i=0</math> עבור <math>m<i\leq n</math>. מעכשיו, כאשר נדבר על פולינום נתכוון בעצם למחלקת השקילות של כל הפולינומים השקולים לו. עדיף לא לחשוב על זה.
  
 
כל פולינום <math>f(x)</math> שאינו פולינום ה-0 (פולינום שכל מקדמיו הם 0) שקול לפולינום יחיד <math>a_0+a_1x+\ldots+a_nx^n</math> עם <math>a_n\neq 0</math>. המספר <math>n</math> נקרא '''דרגת הפולינום''' ומסומן ב-<math>\deg f</math>. מעלת פולינום ה-0 מוגדרת לעיתים להיות <math>-\infty</math>.
 
כל פולינום <math>f(x)</math> שאינו פולינום ה-0 (פולינום שכל מקדמיו הם 0) שקול לפולינום יחיד <math>a_0+a_1x+\ldots+a_nx^n</math> עם <math>a_n\neq 0</math>. המספר <math>n</math> נקרא '''דרגת הפולינום''' ומסומן ב-<math>\deg f</math>. מעלת פולינום ה-0 מוגדרת לעיתים להיות <math>-\infty</math>.
שורה 12: שורה 12:
 
'''אוסף הפולינומים מעל <math>F</math> במשתנה <math>x</math>''' יסומן ב-<math>F[x]</math>.  
 
'''אוסף הפולינומים מעל <math>F</math> במשתנה <math>x</math>''' יסומן ב-<math>F[x]</math>.  
 
מגידירים על <math>F[x]</math> חיבור וכפל על ידי הנוסחאות:
 
מגידירים על <math>F[x]</math> חיבור וכפל על ידי הנוסחאות:
* <math>\sum_{i=0}^na_ix^i+\sum_{i=1}^nb_ix^n=\sum_{i=1}^n(a_i+b_i)x^n</math> (אם דרגת הפולינומים שמחברים לא שווה החליפו אותם בפולינומים שקולים עם אותה דרגה.)
+
* <math>\sum_{i=0}^na_ix^i+\sum_{i=0}^nb_ix^n=\sum_{i=0}^n(a_i+b_i)x^n</math> (אם דרגת הפולינומים שמחברים לא שווה החליפו אותם בפולינומים שקולים עם אותה דרגה.)
 
* <math>\sum_{i=0}^na_ix^i\cdot\sum_{j=0}^mb_jx^j=\sum_{k=0}^{m+n}\left(\sum_{0\leq i\leq n,0\leq j\leq m,m+n=k}a_ib_j\right)x^k</math>
 
* <math>\sum_{i=0}^na_ix^i\cdot\sum_{j=0}^mb_jx^j=\sum_{k=0}^{m+n}\left(\sum_{0\leq i\leq n,0\leq j\leq m,m+n=k}a_ib_j\right)x^k</math>
 
הפעולות האלה הופכות את <math>F[x]</math> לחוג.
 
הפעולות האלה הופכות את <math>F[x]</math> לחוג.
  
 
'''הערה:''' כל ההגדרות לעיל עובדות לכל חוג ולא רק לשדות.
 
'''הערה:''' כל ההגדרות לעיל עובדות לכל חוג ולא רק לשדות.
 
  
 
== תכונות ==
 
== תכונות ==

גרסה אחרונה מ־12:53, 20 ביולי 2013

הגדרה

יהי F שדה. ביטוי פורמלי מהצורה \sum_{i=0}^na_ix^i=a_0+a_1x+\ldots+a_nx^n כאשר n\geq0 ו-a_1,\ldots,a_n\in F נקרא פולינום במשתנה x מעל F. האיברים a_0,\ldots,a_n נקראים מקדמי הפולינום.

נניח כי m\leq n אנו נאמר כי שני פולינומים \sum_{i=0}^na_ix^i,\,\sum_{j=1}^mb_jx^j הם שקולים אם a_i=b_i עבור 0\leq i\leq m ו-a_i=0 עבור m<i\leq n. מעכשיו, כאשר נדבר על פולינום נתכוון בעצם למחלקת השקילות של כל הפולינומים השקולים לו. עדיף לא לחשוב על זה.

כל פולינום f(x) שאינו פולינום ה-0 (פולינום שכל מקדמיו הם 0) שקול לפולינום יחיד a_0+a_1x+\ldots+a_nx^n עם a_n\neq 0. המספר n נקרא דרגת הפולינום ומסומן ב-\deg f. מעלת פולינום ה-0 מוגדרת לעיתים להיות -\infty.

הערה: כל פולינום f(x)=a_0+a_1x_1\ldots+a_nx^n משרה פונקציה מ-F לעצמו ששולחת את u\in F ל-f(u):=a_0+a_1u+\ldots+a_nu^n. אם השדה F סופי, ייתכן כי שני פולינומים שונים ישרו אותה פונקציה.


אוסף הפולינומים מעל F במשתנה x יסומן ב-F[x]. מגידירים על F[x] חיבור וכפל על ידי הנוסחאות:

  • \sum_{i=0}^na_ix^i+\sum_{i=0}^nb_ix^n=\sum_{i=0}^n(a_i+b_i)x^n (אם דרגת הפולינומים שמחברים לא שווה החליפו אותם בפולינומים שקולים עם אותה דרגה.)
  • \sum_{i=0}^na_ix^i\cdot\sum_{j=0}^mb_jx^j=\sum_{k=0}^{m+n}\left(\sum_{0\leq i\leq n,0\leq j\leq m,m+n=k}a_ib_j\right)x^k

הפעולות האלה הופכות את F[x] לחוג.

הערה: כל ההגדרות לעיל עובדות לכל חוג ולא רק לשדות.

תכונות

אם F שדה, החוג F[x] הוא תחום אוקלידי. פונקציית הדרגה תהייה דרגת הפולינום. כתוצאה מכך:

  • לכל שני פולינומים קיים מחלק משותף מקסימלי וניתן למצוא אותן ע"י האלגוריתם של אוקלידס.
  • F[x] תחום ראשי, כלומר כל אידיאל נוצר ע"י איבר אחד. אם האידיאל אינו 0, האיבר הזה הוא בעל דרגה מינימלית באידיאל (אם מתעלמים מפולינום ה-0).
  • F[x] הוא תחום פריקות יחידה (לכל פולינום יש פירוק יחיד לגורמים)
  • פולינום שונה מ-0 הוא אי-פריק אם ורק אם הוא ראשוני.
  • כל אידיאל ראשוני שונה מ-0 של F[x] הוא מקסימלי. בפרט, אם p(x)\neq 0 הוא ראשוני (או אי פריק) אז F[x]/p(x)F[x] הוא שדה.