6 votos

Base de cálculo de una extensión de campo

Supongamos que tenemos un polinomio irreducible $p(x)$ de grado $n$ en $F[x]$ , donde $F$ es un campo. Sea $K$ sea el campo $F[x] / (p(x))$ .

Podemos considerar la extensión de $K$ en $F$ como un espacio vectorial sobre $F$ . Evidentemente, este campo tiene una base y está dada por $\{1, \theta, \dots , \theta^{n-1}\}$ , donde $\theta = x \pmod{p(x)} \in K$ .

Estoy un poco confundido con esta definición de $\theta$ . Tal vez sea sólo porque me siento un poco incómodo reduciendo polinomios módulo a un ideal polinómico primo, pero ¿cómo podemos utilizar exactamente esta definición para deducir que $\theta = i$ al considerar $\mathbb{R}[x]/(x^{2} + 1)$ ? O, para el caso, $\mathbb{Q}[x]/(x^{3} - 2)$ ?

Me estoy introduciendo en la teoría de campos y no me siento lo suficientemente cómodo con algunos de estos conceptos elementales.

4voto

user30382 Puntos 48

Podemos considerar la extensión de K sobre F como un espacio vectorial sobre F . Evidentemente, este campo tiene una base y it viene dada por $\{1,\theta,…,\theta^{n1}\}$ , donde $\theta\equiv x\pmod{p(x)}\in K$ .

En general, hay muchas bases diferentes para $K$ como un espacio vectorial sobre $F$ y "la" base que das arriba no es en general única. La condición $\theta\equiv x\pmod{p(x)}$ equivale a $x-\theta$ dividiendo $p(x)$ es decir, a $\theta$ siendo una raíz de $p(x)$ . La elección de diferentes raíces en general da lugar a diferentes bases para $K$ en $F$ .

..., pero ¿cómo podemos utilizar exactamente esta definición para deducir que $\theta=i$ al considerar $\Bbb{R}[x]/(x^2 +1)$ ?

No podemos deducirlo porque $i\in\Bbb{C}$ no es un elemento de $\Bbb{R}[x]/(x^2+1)$ . Los dos campos son isomórficos, pero no existe un isomorfismo canónico entre ellos. De hecho, hay precisamente dos isomorfismos (de campos) dados por el mapeo $x$ a $i$ o la cartografía $x$ a $-i$ correspondientes a diferentes opciones de raíces de $x^2+1$ en $\Bbb{C}$ . Alterrnativamente, hay preciamente dos automorfismos de campo de $\Bbb{C}$ que son la identidad en $\Bbb{R}$ ; estos son la identidad y la conjugación compleja.

O, para el caso, $\mathbb{Q}[x]/(x^{3} - 2)$ ?

Este campo puede incluirse en $\Bbb{C}$ e incluso en $\Bbb{R}$ . Para esto último debemos mapear la clase de $x$ en $\Bbb{Q}[x]/(x^3-2)$ a $\sqrt[3]{2}\in\Bbb{R}$ por lo que la incrustación es única y podemos identificar $\Bbb{Q}[x]/(x^3-2)$ con $\Bbb{Q}(\sqrt[3]{2})\subset\Bbb{R}$ . En efecto, $x^3-2$ tiene una única raíz en $\Bbb{R}$ . Sin embargo, hay tres incrustaciones distintas en $\Bbb{C}$ correspondiente a tres raíces distintas de $x^3-2$ en $\Bbb{C}$ por lo que tampoco podemos identificar la clase de $x$ en $\Bbb{Q}[x]/(x^3-2)$ con un elemento de $\Bbb{C}$ canónicamente.

3voto

fkraiem Puntos 2506

Dejemos que $\theta$ sea el coset de $x$ en $K = \mathbf{R}[x]/\langle x^2+1\rangle$ . Entonces tenemos $\theta^2 + 1 = x^2+1$ en $\mathbf{R}[x]$ Así que $\theta^2+1 = 0$ en $K$ . Así que $\theta$ es un elemento de $K$ tal que $\theta^2 = -1$ Esto es exactamente lo que llamamos " $i$ ".

Dado un campo $K$ el proceso de tomar el anillo de cociente $K[x]/\langle p(x)\rangle$ para un polinomio irreducible $p(x)$ es sólo una buena manera de construir un campo de extensión de $K$ en el que $p(x)$ tiene una raíz, siendo esa raíz el coset de $x$ .

3voto

Jim Rush Puntos 2345

Para calcular la base una extensión de campo:

1) 1 está en la base

2) encontrar las raíces del polinomio irreducible, y luego tomar todos los posibles múltiplos de estas raíces entre sí, y los posibles productos de cada raíz consigo misma, y entonces se obtiene la base.

Básicamente, lo que quieres es tener en cuenta todas las posibles combinaciones lineales ahora que has ampliado el campo.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X