Теория Галуа

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Июня 2012 в 12:19, курсовая работа

Краткое описание

7 ноября 2011 года исполнится 200 лет со дня рождения Эвариста Галуа (1811-1832), одного из самых знаменитых математиков 19 столетия. Идеи Галуа проникли к настоящему времени в самые разные области математики.
Работа посвящена основам теории Галуа. В ней содержится 2 главы.

Содержание

Введение………………………………………………………………………...
2
Глава1: Необходимые вспомогательные сведения
§ 1. Поле. Основные сведения……………………………………………......
3
§ 2. Подполя……………………………………………….……………………
4
§ 3. Некоторые важные типы расширений……………..………………….
5
§ 4. Алгебраичность конечных расширений. Строение составного алгебраического расширения…………………………………………………..
6
§ 5. Основная теорема о симметрических многочленах………………….
9
§ 6. Составные конечные расширения..……………………………………
11
§ 7. Теорема о том, что составное алгебраическое расширение является простым.…………………………………………………………………….
14
§ 8. Линейные преобразования, гомоморфизмы и многочлены от n-неизвестных………………………………………………..…………………..
15
§ 9. Композит полей…………………………………………………………...
20
Глава 2: Группы и поля Галуа
§ 1. Нормальные расширения……………………………………………….
21
§ 2. Автоморфизмы полей. Группа Галуа………………………………….
23
§ 3. Порядок группы Галуа…………………………………………………..
26
§ 4. Теорема о сопряженных элементах…………………………………….
28
§ 5. Группа Галуа нормального подполя…………………………………...
30
§ 6. Группа Галуа композита двух полей…………………………………..
31
§ 7. Конечные поля……………………………………………………………
32
§ 8. Основные свойства конечных полей, связанных с числом их элементов…………………………………………………………………………...
37
§ 9. Существование и единственность конечных полей. Критерий конечного подполя……………………………………………………………….
40
Приложение……………………………………………………………………
42
Список используемой литературы…………

Вложенные файлы: 1 файл

курсач.docx

— 319.92 Кб (Скачать файл)

    a, отсюда a-b. Если n=0, то a=b, а если n>0, то a=nt1+r1 и b=nt2+r2. Отсюда r1=r2.

    Пусть даны [x]n и [y]n, и [x]n [y]n. Нужно доказать, что у [x]n и [y]n нет общих элементов.

    Так как данные классы вычетов не равны, то у них есть хотя бы один различный элемент. То есть существует элемент a, который принадлежит [x]n и не принадлежит [y]n.

    Будем доказывать методом от противного. Пусть существует элемент b, который принадлежит [x]n и [y]n. Так как a принадлежит [x]n, то a. Так как b принадлежит [x]n и [y]n, то b и b. Но a не принадлежит [y]n. Отсюда следует, что x, значит и a. Получили противоречие.

    1. a

A+B=C и AB=D.

a+b=[x]n + [y]n=[x+y]n

Если а принадлежит [x]n, то a

Если b принадлежит [y]n, то  b

    Следует ли отсюда, что a?

    a-x и b-y. Тогда (a-x)+(b-y). Значит (a+b)-(x+y). А из этого следует, что a+b

    Докажем, что a.

    a-x и b-y. Тогда (a-x)(b-y). Значит (ab-ay-xb+xy)

a(b-y)+y(a-x), так как a-x и b-y. ab-xy(по определению), а значит a

    1. [a+b]n=[b+a]n

      a+bn                b+an

a

,

b

,

з

н

а

ч

и

т

a

+

b

=

b

+

a

,

е

с

л

и

у

к

л

а

с

с

о

в

в

ы

ч

е

т

о

в

 

е

с

т

ь

о

б

щ

и

й

 

э

л

е

м

е

н

т

. (

C

о

г

л

а

с

н

о

д

о

к

а

з

а

н

н

о

м

у

 

в

 

п

е

р

в

о

й

ч

а

с

т

и

).

О

т

с

ю

д

а

[

a

+

b

]

n

=[

b

+

a

]

n

    1. Докажем, что [a]n+([b]n+[c]n)=([a]n+[b]n)+[c]n

[

a

]

n

+([

b

]

n

+[

c

]

n

)=[

a

]

n

+[(

b

+

c

)]

n

=[

a

+(

b

+

c

)]

n

=[

a

+

b

+

c

]

n

=[(

a

+

b

)+

c

]

n

=[

a

+

b

]

n

+[

c

]

n

=

([

a

]

n

+[

b

]

n

)+[

c

]

n

    1. Докажем, что [a]n+[0]n=[a]n.

[x]

n

+[0]

n

=[x+0]

n

=[x]

n

    1. Докажем, что [x]n[-x]n=[0]n.

[x]

n

[-x]

n

=[x+(-x)]

n

=[x-x]

n

=[0]

n

    1. Докажем, что [a]n·([b]n·[c]n)= ([a]n·[b]n)·[c]n.

[

a

]

n

·([

b

]

n

·[

c

]

n

)

=[a]

n

·

[bc]

n

=

[a(b

·

c

)]

n

=[abc]

n

=[(ab)c]

n

=[ab]

n

·[c]

n

=([a]

n

·[b]

n

)[c]

n

    1. Докажем, что ([a]n+[b]n)[c]n=[a]n·[c]n+[b]n·[c]n

([

a

]

n

+[

b

]

n

)[

c

]

n

=[(a+b)c]

n

=[ac+bc]

n

=[ac]

n

+[bc]

n

=[a]

n

·[c]

n

+[b]

n

·[c]

n

    

Задача 9:

п

о

к

а

з

а

т

ь

,

ч

т

о

 

к

о

л

ь

ц

о

в

ы

ч

е

т

о

в

 

п

о

м

о

д

у

л

ю

n

(

с

м

.

п

р

е

д

ы

д

у

щ

у

ю

 

з

а

д

а

ч

у

)

б

у

д

е

т

 

п

о

л

е

м

 

т

о

г

д

а

 

и

 

т

о

л

ь

к

о

т

о

г

д

а

,

к

о

г

д

а

 

n

ч

и

с

л

о

п

р

о

с

т

о

е

.

 

    

(

П

р

о

с

к

у

р

я

к

о

в

И

.

В

.

С

б

о

р

н

и

к

 

з

а

д

а

ч

 

п

о

л

и

н

е

й

н

о

й

а

л

г

е

б

р

е

.

З

а

д

а

ч

а

1743)

    

Решение:

т

а

к

к

а

к

 

п

о

л

е

 

э

т

о

 

к

о

л

ь

ц

о

с

 

е

д

и

н

и

ц

е

й,

т

о

о

с

т

а

е

т

с

я

п

р

о

в

е

р

и

т

ь

,

ч

т

о

 

с

у

щ

е

с

т

в

у

е

т

[

a

]

n

-1

,

т

а

к

о

е

 

ч

т

о

 

[

a

]

n

·

[

a

]

n

-1

=[1]

n

.

    

П

у

с

т

ь

[

a

]

n

[0]

n

.

Т

о

г

д

а

a

н

е

 

п

р

и

н

а

д

л

е

ж

и

т

 

[0]

n

.

О

т

с

ю

д

а

a

н

е

с

р

а

в

н

и

м

о

c

0

п

о

 

м

о

д

у

л

ю

 

n

,

и

,

 

з

н

а

ч

и

т

,

a

н

е

 

д

е

л

и

т

с

я

 

н

а

n

.

    

Е

с

л

и

 

n

 

п

р

о

с

т

о

е

,

 

т

о

 

а

 

 

в

з

а

и

м

н

о

 

п

р

о

с

т

о

е

.

 

З

н

а

ч

и

т

 

Н

О

Д

(

a

,

n

)

=1.

О

т

с

ю

д

а

 

и

з

а

л

г

о

р

и

т

м

а

 

Е

в

к

л

и

д

а

1=

ax

+

ny

,

г

д

е

 

x

,

y

Z

.

    

[1]

n

=[

a

]

n

·[

x

]

n

+[

n

]

n

·[

y

]

n

,

т

а

к

к

а

к

n

п

р

и

д

е

л

е

н

и

и

н

а

n

д

а

е

т

о

с

т

а

т

о

к

0 ([

n

]

n

=0),

т

о

[1]

n

=[

a

]

n[

x

]

n

+[

n

]

n

·[

y

]

n

=[

a

]

n

·[

x

]

n

.

О

т

с

ю

д

а

[

x

]

n

=[

a

]

n

-1

.

    

Н

а

п

р

и

м

е

р

,

в

о

з

ь

м

е

м

 

[3]

5

.

    

Н

О

Д(3,5)=1.                                              

                             

5  3

    

 

П

о

 

а

л

г

о

р

и

т

м

у

 

Е

в

к

л

и

д

а

 

5=3

·

1

+2                                              3   1

    

2=5-3

1                                                                                  3   2

    

3=2

·

1

+1                                                                                  2   1

    

1=3-2

·

1

                                                                                   1 

    

1=3-(5-3

1)

    

1=3-5

·

1

+3

·

1

    

1=3

·

2

-5

·

1

    

[1]

5

=[3]

5

·[2]

5

-[5]

5

    

Т

а

к

к

а

к

 

[5]

5

=

[

0]

5

    

[3]

5

-1

=[2]

5

    

Т

е

п

е

р

ь

 

д

о

к

а

ж

е

м

,

ч

т

о

 

д

а

н

н

о

е

к

о

л

ь

ц

о

в

ы

ч

е

т

о

в

 

б

у

д

е

т

 

я

в

л

я

т

ь

с

я

п

о

л

е

м

 

т

о

л

ь

к

о

т

о

г

д

а

,

 

к

о

г

д

а

 

n

 

п

р

о

с

т

о

е

.

    

П

у

с

т

ь

n

н

е

 

п

р

о

с

т

о

е

,

т

о

г

д

а

 

n

=1

,

л

и

б

о

 

n

с

о

с

т

а

в

н

о

е.

    

Е

с

л

и

 

n

с

о

с

т

а

в

н

о

е,

т

о

г

д

а

 

n

м

о

ж

н

о

 

р

а

з

л

о

ж

и

т

ь

 

н

а

 

м

н

о

ж

и

т

е

л

и

.

 

n

=

xy

,

з

н

а

ч

и

т

 

x

±

1,

y

±

1,

x

±

n

,

y

±

n

.

    

[

n

]

n

=[

x

]

n

·[

y

]

n

,

а

 

т

а

к

 

к

а

к

 

[

n

]

n

=0

,

т

о

 

    

0=[

x

]

n

·

[

y

]

n   

(*)

    

Д

л

я

к

а

ж

д

о

г

о

 

э

л

е

м

е

н

т

а

н

е

р

а

в

н

о

г

о

 

н

у

л

ю

и

м

е

е

т

с

я

 

о

б

р

а

т

н

ы

й

э

л

е

м

е

н

т

.

Н

о

е

с

л

и

 

[

x

]

n

=[0]

n

,

т

о

 

п

о

 

о

п

р

е

д

е

л

е

н

и

ю

 

э

т

о

 

б

ы

 

о

з

н

а

ч

а

л

о

,

ч

т

о

 

x

0(

mod

n

)

,

а

 

з

н

а

ч

и

т

 

x

-0

n

и

 

x

n

,

а

 

и

з

 

э

т

о

г

о

 

с

л

е

д

у

е

т

,

 

ч

т

о

[

x

]

n

[0]

n

.

    

А

н

а

л

о

г

и

ч

н

о

 

д

о

к

а

з

ы

в

а

е

т

с

я,

ч

т

о

 

y

≠0

.

Е

с

л

и

 

[

y

]

n

=[0]

n

,

т

о

 

п

о

 

о

п

р

е

д

е

л

е

н

и

ю

 

э

т

о

 

б

ы

 

о

з

н

а

ч

а

л

о

,

ч

т

о

 

y

0(

mod

n

)

,

а

 

з

н

а

ч

и

т

 

y

-0

n

и

 

y

n

,

а

 

и

з

 

э

т

о

г

о

 

с

л

е

д

у

е

т

,

 

ч

т

о

 

[

y

]

n

[0]

n

.

    

У

м

н

о

ж

и

м (1)

н

а

э

л

е

м

е

н

т

 

о

б

р

а

т

н

ы

й

к

 

x

.

    

[0]

n

[

x

]

-1

n

Информация о работе Теория Галуа