多項式環

多項式環

Rem. 環
加法に関してアーベル群(可換・単位・逆・結合)
乗法が定義されていて,
分配律が成立する。
Def. 1変数多項式
係数環R上定義された変数xの多項式f(x)とは,あるn>0があって,
f(x) := a_0 + a_1 x + \cdots + a_n x^n \mbox{ for } {}^\exists a_k \in R
と書けることをいう。
nを多項式f(x)の次数といい,deg(f)とかく。ただし,deg(0):=-∞と定義する。
各kに対し,akxkと呼び,akk次の係数,xkk次の単項式という。
特に k=n のとき,それぞれ主項(先頭項)LT(f),主係数(先頭係数)LC(f),先頭単項式LM(f)と呼び習わす。
主係数が1である多項式をモニックという。
Def. 1変数多項式環
係数環R上の多項式の全体R[x]は,通常の和と積によって環をなす。
prop. Rが可換環ならばR[x]も可換環
積の定義より明らか。
Def. 多変数多項式環
一変数多項式環R[x]を係数環として,さらに多項式環(R[x])[y]を考えることができる。
これを単に R[x,y] とかき,二変数多項式環という。
この手続きを繰り返して,多変数多項式環を構成することができる。
こうして得られる環を単に R[X] とも書く。
Rem. 
多変数への拡張に際して,変数どうしの積は可換にすることが多い。
i.e. 二変数多項式の場合は,xy=yx とする。

有理関数体

Rem. 体
(環において)零元を除いて積にも逆元が存在する(しかも可換)。
i.e. 和・積がアーベル群
Def. 有理関数体
多項式環K[X]が係数K上で定義されているとき,これは整域になるので,
さらに商体として有理関数体K(X)を構成することができる。
即ち,次のような有理関数の集合を考えて,
\mathbb{K}(X) := \left \{ \frac{f(X)}{g(X)} | f,g \in \mathbb{K}[X], \, g \neq 0 \right \}
約分による同値関係で割った後,自然な和と積を入れて得られると,これは体(商体)をなす。
即ち,任意の f(X)∈K(X) に対して,乗法の逆元 1/f(X) を考えることができる。
これを有理関数体という。
Def. 有理関数の表現
有理関数体K(X)の元Fは,ある多項式環K[X]の元f,gを用いて,以下のような表現をもつ。
{}^\forall F(X) \in \mathbb{K}(X) {}^\exists f(X),g(X) \in \mathbb{K}[X] \mbox{ s.t }F(X) = \frac{f(X)}{g(X)} 
約分の同値性から1つの有理関数には無数の表現が存在するが,
以下の条件を満たすものがただ1つとれる。
1. 分母・分子の多項式が互いに素(最大公約因子が1)。
2. 分母多項式がモニック(先頭係数が1)。

多項式環のイデアル

Rem. イデアル
i.e. 和とスカラー倍に対して閉じている。
Def. 根基イデアル
Th. Hilbertの零点定理
最終更新:2009年07月25日 19:23
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