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$F/K$ algebraica y cada polinomio no constante en $K[X]$ tiene una raíz en $F$ implica $F$ es algebraicamente cerrada.

Deje $F/K$ ser una expresión algebraica de la extensión de los campos de característica cero. Si $F/K$ es normal, y cada polinomio no constante $f \in K[X]$ tiene una raíz en $F$, $F$ es algebraicamente cerrado. Esto es obvio, porque si $u$ es algebraico sobre $F$ (pongámonos de acuerdo para corregir algunos algebraicas cierre de $\overline{K}$ $K$ contiene $F$$u \in \overline{K}$), entonces es algebraico sobre $K$ con un mínimo de polinomio $f \in K[X]$, que por hipótesis debe tener uno y por lo tanto todas sus raíces en $F$. En particular,$u \in F$.

He oído que la anterior afirmación sigue siendo cierto si dejamos caer el supuesto de que $F/K$ es normal. Pero parece ser un resultado no trivial. Puede alguien ayudarme a comenzar acerca de cómo probar esto?

Pensamientos tan lejos: Es suficiente para demostrar que cada algebraicas extensión de $K$ $K$- isomorfo a un subcuerpo de $F$. Sin duda esto es cierto para cada extensión finita $E$$K$; estamos en característica cero, por lo $E = K(v)$ algunos $v \in E$. Si $f \in K[X]$ es el polinomio mínimo de a$v$$K$, $f$ tiene una raíz de $u \in F$, de donde $E$ $K$- isomorfo a el subcampo $K(u)$$F$.

Por lo tanto, estoy pensando en el próximo uso de algún tipo de Lema de Zorn argumento?

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Lior B-S Puntos 1216

Deje $E/F$ ser una extensión finita (que es separable como la característica es cero), vamos a probar que $E=F$, por lo tanto $F$ es algebraicamente cerrado: Deje $a$ ser un elemento primitivo de $E/F$. A continuación, $a$ es algebraico sobre $K$, de modo que existe un número finito de Galois de la extensión de $N/K$ contiene $a$, en particular $$ E\subseteq NF. $$ (Uno puede tomar $N$ a ser el Galois cierre de $K(a)$, por ejemplo). Deje $f\in K[x]$ ser el polinomio mínimo de un elemento primitivo de $N$$K$. Desde $N/K$ es de Galois, cualquiera de las raíces de $f$ genera $N$$K$.

Ahora, por supuesto, $f$ tiene una raíz en $F$, lo $N\subseteq F$, por lo tanto $E\subseteq NF=F$. Esto demuestra que $F$ no tiene extensiones no triviales, por lo tanto $F$ es algebraicamente cerrado.

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