Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Поле (алгебраич.)

Поле (далее П) алгебраическое, важное алгебраическое понятие, часто используемое как в самой алгебре, так и в др. отделах математики и являющееся предметом самостоятельного изучения.

  Над обычными числами можно производить четыре арифметических действия (основные — сложение и умножение, и обратные им — вычитание и деление). Этим же характеризуются и П (алгебраич.) Пм называется всякая совокупность (или множество) элементов, над которыми можно производить два действия — сложение и умножение, подчиняющиеся обычным законам (аксиомам) арифметики:

  . Сложение и умножение коммутативны и ассоциативны, т. е. a + b = b + a, ab = ba, a + (b + c) = (a + b) + c, a (bc) = (ab) c.

  . Существует элемент 0 (нуль), для которого всегда а + 0 = а; для каждого элемента а существует противоположный -а, и их сумма равна нулю. Отсюда следует, что в П (алгебраич.) выполнима операция вычитания а - b.

  . Существует элемент е (единица), для которого всегда ае = а; для каждого отличного от нуля элемента а существует обратный a-1; их произведение равно единице. Отсюда следует возможность деления на всякое не равное нулю число а.

  . Связь между операциями сложения и умножения дается дистрибутивным законом: a (b + c) = ab + ac.

  Приведем несколько примеров П (алгебраич.):

  1) Совокупность Р всех рациональных чисел.

  2) Совокупность R всех действительных чисел.

  3) Совокупность К всех комплексных чисел.

  4)  Множество всех рациональных функций от одного или от нескольких переменных, например с действительными коэффициентами.

  5)  Множество всех чисел вида а + b , где а и b — рациональные числа.

  6) Выбрав простое число р, разобьем целые числа на классы, объединив в один класс все числа, дающие при делении на р один и тот же остаток. Возьмем в двух классах по представителю и сложим их; тот класс, в который попадет эта сумма, назовем суммой выбранных классов. Аналогично определяется произведение. При таком определении сложения и умножения все классы образуют П (алгебраич.); оно состоит из р элементов.

  Из аксиом , следует, что элементы П (алгебраич.) образуют коммутативную группу относительно сложения, а из аксиом , — то, что все отличные от 0 элементы П (алгебраич.) образуют коммутативную группу относительно умножения.

  Может оказаться, что в П (алгебраич.) равно нулю целое кратное na какого-либо отличного от нуля элемента а. В этом случае существует такое простое число р, что р-кратное pa любого элемента а этого П (алгебраич.) равно нулю. Говорят, что в этом случае характеристика П (алгебраич.) равна р (пример 6). Если na ¹ 0 ни для каких отличных от нуля n и а, то считают характеристику П (алгебраич.) равной нулю (примеры 1—5).

  Если часть элементов поля G сама образует П (алгебраич.) относительно тех же операций сложения и умножения, то называется подполем поля G, а G — надполем, или расширением поля . П (алгебраич.), не имеющее подполей, называется простым. Все простые П (алгебраич.) исчерпываются П (алгебраич.) примеров 1 и 6 (при всевозможных выборах простого числа р). В каждом П (алгебраич.) содержится единственное простое подполе (П (алгебраич.) примеров 2—5 содержат П (алгебраич.) рациональных чисел). Естественно было бы поставить такую задачу: отправляясь от простого П (алгебраич.), получить описание всех П (алгебраич.), изучив структуру расширений; приводимая ниже теорема Штейница делает шаг именно в этом направлении.

  Некоторые расширения имеют сравнительно простое строение. Это — а) простые трансцендентные расширения, которые сводятся к тому, что за поле G берется П (алгебраич.) всех рациональных функций от одного переменного с коэффициентами из , и б) простые алгебраические расширения (пример 5), которые получаются, если совокупность G всех многочленов степени n складывать и умножать по модулю данного неприводимого над многочлена f (x) степени n (конструкция, аналогичная примеру 6). Расширения второго типа сводятся к тому, что мы добавляем к корень многочлена f (x) и все те элементы, которые можно выразить через этот корень и элементы ; каждый элемент надполя G является корнем некоторого многочлена с коэффициентами из . Расширения, обладающие последним свойством, называется алгебраическими. Любое расширение можно выполнить в два приема: сначала совершить трансцендентное расширение (образовав П (алгебраич.) рациональных функций, не обязательно от одной переменной), а затем алгебраическое (теорема Штейница). Алгебраических расширений не имеют только такие П (алгебраич.), в которых каждый многочлен разлагается на линейные множители. Такие П (алгебраич.) называются алгебраически замкнутыми. П (алгебраич.) комплексных чисел является алгебраически замкнутым (алгебры основная теорема). Любое П (алгебраич.) можно включить в качестве подполя в алгебраически замкнутое.

  Некоторые П (алгебраич.) специального вида подверглись более детальному изучению. В теории алгебраических чисел рассматриваются главным образом простые алгебраические расширения П (алгебраич.) рациональных чисел. В теории алгебраических функций исследуются простые алгебраические расширения П (алгебраич.) рациональных функций с комплексными коэффициентами; значительное внимание уделяется конечным расширениям П (алгебраич.) рациональных функций над произвольным П (алгебраич.) констант (т. е. с произвольными коэффициентами). Конечные расширения П (алгебраич.), в особенности их автоморфизмы (см. Изоморфизм), изучаются в теории Галуа (см. Галуа теория); здесь находят ответ многие вопросы, возникающие при решении алгебраических уравнений. Во многих вопросах алгебры, особенно в различных отделах теории П (алгебраич.), большую роль играют нормированные поля. В связи с геометрическими исследованиями появились и изучались упорядоченные П (алгебраич.)

  См. также Алгебра, Алгебраическое число, Алгебраическая функция, Кольцо алгебраическое.

  Лит.: Курош А. Г., Курс высшей алгебры, 10 изд., М., 1971; Ван дер Варден Б. Л., Современная алгебра, пер. с нем., (2 изд.), ч. 1—2, М. — Л., 1947; Чеботарев Н. Г., Теория алгебраических функций, М.— Л., 1948; его же, Основы теории Галуа. ч. 1—2, Л. — М., 1934—37; Вейль Г., Алгебраическая теория чисел, пер. с англ., М., 1947.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 13.12.2017 10:01:12


09:26 Hermes’Brothers выпустили клип на стихи Веры Полозковой
08:56 Более трети россиян с оптимизмом заглянули в будущее
08:44 Житель Подмосковья развязал квартирную войну с младенцем
08:15 Названы вредные для мужской потенции виды спорта
08:11 Российских футболистов на ЧМ-2018 ожидают допинговые провокации
08:00 Рекламу китайских кроссовок заблокировали из-за «волосатой ловушки»