Кольцо многочленов от одной переменной над полем. Приводимые и неприводимые многочлены над полем. Теорема о разложении многочлена в произведение неприводимых многочленов надполем
Вопросы.1. Алгебраическое поле. 2. Кольцо многочленов от одной переменной над полем. 3. Степень многочлена. Свойства степеней многочленов. 4. Определение делимости многочленов нацело и с остатком. 5. Определение ассоциированных многочленов. 6. Определения приводимых и неприводимых многочленов. 7. Свойства неприводимых многочленов. 8. Определение нормированного многочлена. 9. Основная теорема о неприводимых многочленах.
Пусть - поле с единицей 1. Нуль этого поля будем обозначать 0, элементы, противоположный и обратный к элементу
, соответственно символами
и
.
Кольцо многочленов от одной переменной с коэффициентами из поля обозначается
. Многочлен
можно записать в стандартном виде:
. Элементы из кольца
являются многочленами, которые называют константами. Если
(старший коэффициент), то многочлен имеет степень
, которая обозначается
. Степень константы, отличной от нуля, равна 0.
Степени многочленов обладают свойствами:
;
для любых многочленов .
Определение. Многочлен делится на многочлен
в кольце
, если найдется многочлен
в этом кольце, что
. Многочлен
называется частным от деления.
Делимость многочлена на многочлен
обозначается:
.
Определение. Многочлен делится на многочлен
в кольце
с остатком, если найдутся многочлены
и
в этом кольце такие, что
, причем
.
Разделить один многочлен на другой можно «уголком».
Определение. Многочлены называются ассоциированными, если выполняются условия:
и
.
Из определения следует, что если многочлены и
ассоциированы, то
для некоторого ненулевого элемента
.
Определение. Многочлен , отличный от константы, называется неприводимым, если его делителями являются только константы и многочлены, ассоциированные с ним, в противном случае – приводимым.
Также используются следующее выражение: многочлен неприводим (приводим) над полем .
Свойства неприводимых многочленов над полем:
1) Если - многочлен первой степени, то он является неприводимым.
2) Если и
- неприводимые многочлены и
, то
для некоторого ненулевого элемента
.
3) Если - неприводимый многочлен и
, то либо
, любо многочлены
и
являются взаимно простыми.
4) Если - неприводимый многочлен и
, то и многочлен
является неприводимым.
5) Если - неприводимый многочлен,
и
, то хотя бы один из многочленов
делится на многочлен
.
Определение. Многочлен называется нормированным, если
.
Далее теорема называется основной теоремой о неприводимых многочленах.
Теорема. Любой многочлен, рассматриваемый над полем и отличный от константы, разлагается в произведение константы, отличной от нуля, и неприводимых нормированных многочленов, причем это разложение единственно с точностью до порядка следования множителей.