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grado de K(x) sobre K(F/G)

Esta es una enseñanza de la asignación de un curso de teoría de Galois en Coursera, así que espero que esté bien para hacer la pregunta aquí.

"Vamos a $F(x)/G(x) \in K(x)$ ser una función racional sobre un campo $K$. Muestran que la extensión de $K(x)/K(F/G)$ es algebraica y calcular su grado."

Ok, la primera parte fue fácil para mí: el polinomio $p(y) = F(x)/G(x) \cdot G(y) - F(y)$ $x$ como su raíz. Esta muestra algebraicity.

Para la segunda parte, mi conjetura es que el $p(y)$ también es el polinomio mínimo, por lo que si supongo que $F,G$ son coprime, entonces el grado es una $max(deg F,deg G)$. Es ese derecho? Y si es así, ¿cómo demostrar que $p(y)$ es de hecho el mínimo?

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stankovski Puntos 1294

Porque de $K(F/G) = K(G/F)$, podemos suponer que $\deg F\ge \deg G$. Si $\ ° F = \deg G$, we can write $G(x)/F(x) = \lambda + G_2(x)/F(x)$ for some $\lambda\en K$ and $G_2(x)\en K[x]$ with $\gr G_2(x) < \deg F(x)$. Because of $K(G/F) = K(G_2/F)$, podemos suponer que la $$ \deg F>\gr G. $$ A continuación, $p(y) = F(y) - G(y)\cdot F(x)/G(x)$ es un monic polinomio (hasta el líder coeficiente de $F(y)$, que es una unidad en $K[F/G]$) en $K[F/G][y]$ ,$p(x) = 0$, yo. e. $x$ integral $K[F/G]$. Si $\mu(y)$ indica que el polinomio mínimo de a$x$$K(F/G)$, luego se encuentra ya en $K[F/G][y]$: $K[F/G]$ es un polinomio anillo de más de $K$ y por lo tanto integralmente cerrado. Desde $\mu(y)$ divide $p(y)$, se deduce que todos los ceros de $\mu(y)$ son ceros de $p(y)$ y por lo tanto integral sobre la $K[F/G]$. El los coeficientes de $\mu(y)$ son primarias simétrica funciones en estos (integral) ceros y, por tanto, en sí misma integral sobre la $K[F/G]$. Pero por integral closedness, que tienen que estar en $K[F/G]$, yo. e. $\mu(y) \in K[F/G][y]$ como se desee.

Escribe $\mu(y) = y^n + a_{n-1}(F(x)/G(x))y^{n-1} + \dotsb+ a_0(F(x)/G(x)) \en K[F(x)/G(x)][y]$. We will show that $n\ge \gr F(x)$.

Deje $N\in\mathbb N$ mínimo en $G(x)^Na_i(F(x)/G(x))\in K[x]$ para todos los $i=0,\dotsc,n-1$. Escribimos $a_i(y) = \sum_{j=0}^{m_i}a_{i,j}y^j$, de modo que $N = \max\{m_0,\dotsc,m_{n-1}\}$. Reordenando los términos en $$ G(x)^Nx^n + G(x)^Na_{n-1}(F(x)/G(x))x^{n-1} + \dotsb+ G(x)^Na_0(F(x)/G(x)) = 0, $$ obtenemos $$ G(x)^N\cdot (x^n + a_{n-1,0}x^{n-1}+ \dotsb+ a_{0,0}) = -F(x)\cdot \sum_{i=0}^{n-1} \frac{G(x)^N(a_i(F(x)/G(x))-a_{i,0})}{F(x)}\cdot x^i. $$ Desde $F(x)$ $G(x)$ son coprime, se deduce que el $F(x)$ divide $x^n + a_{n-1,0}x^{n-1}+\dotsb+ a_{0,0}$ and hence $n\ge \deg F(x)$.

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