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共軛元素


在域 K(域 F 的擴張域)中的兩個元素 alpha, beta 被稱為在 F 上共軛的,如果它們在 F 上都是代數的,並且具有相同的最小多項式。

兩個複共軛 z=a+ibz^_=a-ib (a,b in R,b!=0) 在更抽象的意義上也是共軛的,因為它們是以下首一多項式的根

 p(x)=x^2-2ax+a^2+b^2
(1)

具有實係數,由於其判別式 Delta=-4b^2 為負數,該多項式是不可約的,因此是它們在實數域 R 上的公共最小多項式。

所有本原 n 次單位根在 Q 上都是共軛的,因為它們以分圓多項式 Phi_n(x) 作為它們的公共最小多項式。例如,本原五次單位根

alpha_1=-(sqrt(5)+1)/4+i(sqrt(5-sqrt(5)))/(2sqrt(2))
(2)
alpha^__1=-(sqrt(5)+1)/4-i(sqrt(5-sqrt(5)))/(2sqrt(2))
(3)
alpha_2=(sqrt(5)-1)/4+i(sqrt(5+sqrt(5)))/(2sqrt(2))
(4)
alpha^__2=(sqrt(5)-1)/4-i(sqrt(5+sqrt(5)))/(2sqrt(2))
(5)

Q 上都是共軛的。這表明在較大的域 (R) 上不共軛的元素 (例如 alpha_1alpha_2) 可能在較小的域上共軛。

代數元素在 F 上的共軛數小於或等於其在 F 上的最小多項式 p(x) 的次數,當且僅當 p(x) 在其分裂域中沒有重根時等號成立(對於 F=QF=R 總是這種情況)。例如,alpha=i+sqrt(2)Q 上的最小多項式是

 p(x)=x^4-2x^2+9,
(6)

它在分裂域 Q(i,sqrt(2)) 中有 4 個單根

 i+sqrt(2), i-sqrt(2), -i+sqrt(2), -i-sqrt(2).
(7)

這些是 alphaQ 上的共軛元素。

這種共軛關係是域 F 的給定擴張 K 中代數元素集合上的等價關係。域擴張 K/F 的伽羅瓦群的每個元素將每個共軛類對映到自身,並置換其元素。


另請參閱

代數方程, 代數數, 共軛元素, 多項式根

此條目由 Margherita Barile 貢獻

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引用為

Barile, Margherita. "共軛元素。" 來自 Web 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/ConjugateElements.html

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