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Producto de dos polinomios primitivos

Estoy teniendo problemas con uno de los problemas en el libro Introducción al Álgebra Conmutativa por Atiyah y MacDonald. Está en la página 11, y es la última parte de la segunda pregunta.

Dado $R$ un anillo conmutativo con unidad. Podemos decir $f = \sum\limits_{i=0}^n r_ix^i \in R[x]$ es primitivo si $\langle r_0,r_1,...,r_n\rangle = R$, es decir, el ideal generado por los coeficientes de $f$$R$.

Demostrar que $fg$ es primitivo iff $f$ $g$ son primitivos.

El $\Rightarrow$ parte es fácil. Dicen, $f = \sum\limits_{i=0}^n r_ix^i$, $g = \sum\limits_{i=0}^m s_ix^i$; a continuación, $fg = \sum\limits_{i=0}^{m+n} c_ix^i$ donde $c_k = \sum\limits_{i + j = k}r_is_j$. Desde $fg$ es primitivo, existe un conjunto de $\{\alpha_i\} \subset R$, de tal manera que $\sum\limits_{i=0}^{m+n} \alpha_ic_i = 1$, para demostrar $f$ es primitivo, sólo tengo que escribir todos los $c_i$'s en términos de $r_i$'s, y $s_j$'s, entonces el grupo de todos los $r_i$ en consecuencia, la reorganización de ella un poco, y todo está perfectamente hecho. Y la prueba de la primitivity de $g$ es básicamente el mismo.

El $\Leftarrow$ parte es tan difícil. Dicen $f = \sum\limits_{i=0}^n r_ix^i$, $g = \sum\limits_{i=0}^m s_ix^i$ son primitivos, entonces existe $\{\alpha_i\}; \{\beta_i\} \subset R$, de tal manera que $\sum\limits_{i=0}^{n} \alpha_ir_i = 1$, e $\sum\limits_{i=0}^{m} \beta_is_i = 1$. Al principio, pensé que de la multiplicación de los dos juntos, pero no funcionó. Así que, estoy atascado ya que no puedo ver ninguna otra manera de multiplicar la suma de dos juntos. Espero que ustedes me puede dar un pequeño empujón a esto.

Muchas gracias de antemano,

Y tener un buen día.

16voto

GmonC Puntos 114

Para resumir el WP referencia que me dieron en un comentario: suponiendo $fg$ no es primitiva, de forma que el cociente de $R$, y, en consecuencia,$R[x]$, por cualquier ideal maximal (cualquier prime ideal que también lo hacen) de$~R$ contiene todos los coeficientes de$~fg$. A continuación, $fg$ es asesinado pero ni $f$ ni $g$; sin embargo, esto es imposible en $K[x]$ donde $K$ es el cociente de campo (o el cociente de la integral de dominio) de $R$ por el mencionado ideal, ya que el $K[X]$ es una parte integral de dominio al $K$ es.

3voto

Jukka Dahlbom Puntos 1219

El $\Leftarrow$ parte de esto cae bajo "de Gauss, lexema", para que la Wikipedia tiene una bonita prueba aquí:

http://bit.ly/18TjLgb

Esta prueba debe, sin embargo, podría ser extendido a un anillo arbitrario.

Esto funciona para esa situación:

http://bit.ly/19PhGDs

Con el fin de demostrar la otra dirección por contrapositivo, supongamos que $f=\sum_{i=0}^n r_i x^i$ no es un polinomio primitivo. A continuación, cada coeficiente de su producto con $g=\sum_{i=1}^n s_ix^i$ es un miembro de el ideal generado por los coeficientes de $f$. Es decir, podemos afirmar que si $f\, g=\sum_{i=1}^{n+m} t_ix^i$,$\langle t_1,t_2,...t_{m+n} \rangle \subseteq \langle r_1,r_2,...r_{n} \rangle$. De ello se desprende que $f\,g$ no es un polinomio primitivo.

EDIT: no importa, supongo que llego tarde a la fiesta

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