フィールド(体)上方のポリノミアル(多項式)たちリング(環)、非コンスタント(定数)ポリノミアル(多項式)に対して、もしも、ポリノミアル(多項式)のフィールド(体)要素における評価が0である場合、そしてその場合に限って、ポリノミアル(多項式)はx - 要素を因子化できることの記述/証明
話題
About: リング(環)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、コミュータティブ(可換)リング(環)上方のポリノミアル(多項式)たちリング(環)の定義を知っている。
- 読者は、フィールド(体)の定義を知っている。
- 読者は、任意のフィールド(体)上方のポリノミアル(多項式)たちリング(環)はユークリディアンドメインであるという命題を認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のフィールド(体)上方のポリノミアル(多項式)たちリング(環)、任意の非コンスタント(定数)ポリノミアル(多項式)に対して、もしも、当該ポリノミアル(多項式)のあるフィールド(体)要素における評価が0である場合、そしてその場合に限って、当該ポリノミアル(多項式)はx - 当該要素を因子化できるという命題の記述および証明を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。
本体
1: 構造化された記述
ここに'構造化された記述'のルールたちがある。
エンティティ(実体)たち:
\(F\): \(\in \{\text{ 全てのフィールド(体)たち }\}\)
\(F [x]\): \(= F \text{ 上方のポリノミアル(多項式)たちリング(環) }\)
\(p (x)\): \(\in F [x]\)
\(\alpha\): \(\in F\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(p (\alpha) = 0\)
\(\iff\)
\(\exists q (x) \in F [x] (p (x) = (x - \alpha) q (x))\)
//
2: 証明
全体戦略: \(F [x]\)はユークリディアンドメインであるという事実を用いる; ステップ1: \(p (\alpha) = 0\)であると仮定し、\(p (x)\)を\(= (x - \alpha) q (x) + r (x)\)として表現し、\(r (x) = 0\)であることを見る; ステップ2: \(p (x) = (x - \alpha) q (x)\)であると仮定し、\(p (\alpha) = 0\)であることを見る。
ステップ1:
\(p (\alpha) = 0\)であると仮定しよう。
\(F [x]\)は、ユークリディアンドメインである、サイズファンクション(関数)をポリノミアル(多項式)のディグリー(次元)を取るものとして、任意のフィールド(体)上方のポリノミアル(多項式)たちリング(環)はユークリディアンドメインである、サイズファンクション(関数)をポリノミアル(多項式)のディグリー(次元)を取るものとして、という命題によって。
したがって、\(p (x) = (x - \alpha) q (x) + r (x)\)、ここで、\(r (x)\)は1より小さいディグリー(次元)、したがって、0、を持つ、それが意味するのは、\(r (x) = r\)、あるコンスタント(定数)、であるということ。
\(0 = p (\alpha) = (\alpha - \alpha) q (\alpha) + r = 0 q (\alpha) + r = r\)。
したがって、\(p (x) = (x - \alpha) q (x)\)。
ステップ2:
\(p (x) = (x - \alpha) q (x)\)であると仮定しよう。
\(p (\alpha) = (\alpha - \alpha) q (\alpha) = 0 q (\alpha) = 0\)。