主題
Search

Hensel 引理


賦值理論中的一個重要結果,它提供了尋找多項式根的資訊。Hensel 引理的正式表述如下。設 (K,|·|) 為完備的 非阿基米德域,設 R 為對應的 賦值環。設 f(x) 為一個 多項式,其 係數R 中,並假設 a_0 滿足

 |f(a_0)|<|f^'(a_0)|^2,
(1)

其中 f^'f 的(形式)導數。那麼存在唯一的元素 a in R 使得 f(a)=0

 |a-a_0|<=|(f(a_0))/(f^'(a_0))|.
(2)

不那麼正式地說,如果 f(x) 是一個具有“整數係數多項式,且 f(a_0)f^'(a_0) 相比“很小”,那麼方程 f(x)=0a_0 “附近”有一個解。此外,在 a_0 附近沒有其他解,儘管可能存在其他解。該引理的證明是基於牛頓-拉夫遜方法,並依賴於賦值的非阿基米德性質。

考慮以下示例,其中使用 Hensel 引理來確定方程 x^2=-1 在 5-adic 數 Q_5 中是可解的(因此我們可以將高斯整數以一種很好的方式嵌入到 Q_5 中)。設 K 為 5-adic 數 Q_5,設 f(x)=x^2+1,並設 a_0=2。那麼我們有 f(2)=5f^'(2)=4,所以

 |f(2)|_5=1/5<|f^'(2)|_5^2=1,
(3)

且條件滿足。然後 Hensel 引理告訴我們,存在一個 5-adic 數 a 使得 a^2+1=0

 |a-2|_5<=|5/4|_5=1/5.
(4)

類似地,存在一個 5-adic 數 b 使得 b^2+1=0

 |b-3|_5<=|(10)/6|_5=1/5.
(5)

因此,我們找到了 -1Q_5 中的兩個平方根。使用這種技術可以找到任何多項式的根。


另請參閱

p-adic 數, 賦值理論

透過 探索

參考文獻

Chevalley, C. C. "Hensel's Lemma." §3.2 in Introduction to the Theory of Algebraic Functions of One Variable. Providence, RI: Amer. Math. Soc., pp. 43-44, 1951.Getz, J. "On Congruence Properties of the Partition Function." Internat. J. Math. Math. Sci. 23, 493-496, 2000.Koch, H. Number Theory: Algebraic Numbers and Functions. Providence, RI: Amer. Math. Soc., pp. 115-117, 2000.Niven, I. M.; Zuckerman, H. S.; and Montgomery, H. L. An Introduction to the Theory of Numbers, 5th ed. New York: Wiley, 1991.

參考

Hensel 引理

請引用為

Weisstein, Eric W. "Hensel 引理。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/HenselsLemma.html

主題分類