S.单扩域假定 E是域 F的扩域,而 α是E的一个元.要讨论单扩域F(α)的结构,我们把E的元分成两类.定义α叫做域F上的一个代数元,假如存在F的不都等于零的元α,αi,..,an,使得ao+a,α +.+a,α"=0
§.单扩域 假定 是域 的扩域,而 是 的一个元. 要讨论单扩域 的结构,我们把 的元分成两 类. E F E F( ) E 定义 叫做域 上的一个代数元,假如存在 的 不都等于零的元 , ,., ,使得 F F 0 a 1 a n a 1 0 1 a a + + 0 n n . + = a
假如这样的α,α,...,an不存在,α就叫做F上的一个超越元.若α是F上的一个代数元,F(α)就叫做F的一个单代数扩域;若α是F上的一个超越元F(α)就叫做 F 的一个单超越扩域单扩域的结构通过以下定理可以掌握定理1、若α是F上的一个超越元,那么的商域F(α)= F[x]这里F[x]是F上的一个未定元x的多项式环若α是F上的一个代数元,那么F(α) = F[x]/(p(x)
假如这样的 , ,., 不存在, 就叫做 上的 一个超越元.若 是 上的一个代数元, 就叫做 的一个单代数扩域;若 是 上的一个超越元, 0 a 1 a n a F F F( ) F F F( ) 就叫做 F 的一个单超越扩域. 单扩域的结构通过以下定理可以掌握 定理1 若 是 上的一个超越元,那么 的商域 这里 是 上的一个未定元 的多项式环. 若 是 上的一个代数元,那么 F F F x ( ) [ ] F x[ ] F x F F F x p x ( ) [ ] ( ( ))
这里 p(x)是F[x的一个唯一的确定的、最高系数为 1 的不可约多项式,并且.p(α)=0证明F(α)包含 F 上的 α 的多项式环F[α]={一切Zaα,αF}我们知道,Eair-→Eaok是F上的未定元x的多项式环F[xl到F(α)的同态满射现在我们分两个情形来看
这里 是 的一个唯一的确定的、最高系数为1的不可 约多项式,并且. 证明 包含 上的 的多项式环 一切 , 我们知道, p x( ) F x[ ] p( ) 0 = F( ) F F[ ] { = k k a } k a F k k k k a x a → 是 上的未定元 的多项式环 到 的同态满射, 现在我们分两个情形来看. F x F x[ ] F( )
情形1:α是F上的超越元这时以上映射是同构映射:F(α)= F[x]由Ⅲ,1 0,定理4,F[α]的商域=F[x] 的商域由Ⅲ,10,定理3,我们可以知道,(1)F[α] 的商域cF(α)另一方面,F[α] 的商域包含 F 也包含 α,因此,由 F(α)的定义F(α)c F[α] 的商域(2)
情形1. 是 上的超越元. 这时以上映射是同构 映射: 由Ⅲ,10,定理4, 的商域 的商域 由Ⅲ,10,定理3,我们可以知道, (1) 的商域 另一方面, 的商域包含 也包含 ,因此,由 的定义 (2) 的商域 F F F x ( ) [ ] F[ ] F x[ ] F[ ] F( ) F[ ] F F( ) F F ( ) [ ]
由(1)和(2)得的商域F(α)= F[α] F(α) = F[x] 因而的商域情形2:α是F上的代数元.这时F[α] = F[x]/A这里A是上述同态满射的核.由IV,4,定理3和定理1,F[刘]是一个主理想环,所以A =(p(x)F[x]的一个主理想的两个生成元能够互相整除,因而它们只能差一个单位因子
由(1)和(2)得 的商域 因而 的商域 F F ( ) [ ] = F( ) F x[ ] 情形2. 是 上的代数元.这时 这里 是上述同态满射的核.由Ⅳ,4,定理3和定 理1, 是一个主理想环,所以 的一个主理想的两个生成元能够互相整除,因而 它们只能差一个单位因子, F F F x [ ] [ ] A A F x[ ] A = ( ( )) p x F x[ ]