В абстрактній алгебрі поле розкладу многочлена p над полем
— найменше розширення поля, над яким
розкладається в добуток лінійних множників:

При цьому
тому поле розкладу
також називається розширенням, одержаним приєднанням до
всіх коренів даного многочлена.
Аналогічно вводиться поняття поля розкладу сім'ї многочленів
— розширення L, для якого кожен pi розкладається в L[x] на лінійні множники і L породжується над K всіма коренями pi. Поле розкладу скінченної множини многочленів p1,p2...pn, буде, очевидно, полем розкладу їх добутку p=p1p2...pn
Розширення поля, що є полем розкладу деякої сім'ї многочленів називається нормальним розширенням.
Властивості
- Поле розкладу скінченної сім'ї многочленів є скінченним алгебраїчним розширенням поля
.
- Поле розкладу многочлена існує для будь-якого сімейства многочлена pi і визначене однозначно з точністю до ізоморфізму, тотожного на K.
- Для поля
характеристики 0, поле розкладу многочлена
завжди містить первісний корінь степені
з одиниці.
- Мінімальний многочлен довільного елемента поля розкладу в цьому полі теж розкладається на лінійні множники.
Приклади
Побудова поля розкладу
Нехай
— поле і p(x) многочлен над
степеня n. Загалом процедура побудови поля розкладу многочлена p(x) полягає в побудові послідовності полів
, де
є розширенням
, що містить один новий корінь p(x). Оскільки p(x) має щонайбільше n різних коренів, побудова вимагає щонайбільше n розширень. Розширення
можна побудувати за допомогою наступних кроків:
- Многочлен p(x) розкладається в добуток многочленів незвідних над
.
- Нехай
— деякий з незвідних множників з попереднього пункту.
- Розширення
поля
визначається як фактор-кільце
де (f(x)) — ідеал в кільці
породжений f(x).
- Процедура побудови
продовжується доки не одержується поле в якому p(x) розкладається на лінійні множники.
Незвідні многочлени
можуть обиратися в довільному порядку. Одержані поля розкладу при цьому будуть ізоморфними.
Оскільки f(x) є незвідним (f(x)) є максимальним ідеалом і тому
— поле. Якщо
є проєкцією кільця на фактор кільце, то
отже
є коренем f(x) і також p(x).
Розмірність розширення [
] рівна степеню відповідного многочлена f(x). Розмірність розширення [L : K] рівна
і не перевищує n!.
Література