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共轭元素


在域 K(域 F 的扩张域)中的两个元素 alpha, beta 被称为在 F 上共轭的,如果它们在 F 上都是代数的,并且具有相同的最小多项式。

两个复共轭 z=a+ibz^_=a-ib (a,b in R,b!=0) 在更抽象的意义上也是共轭的,因为它们是以下首一多项式的根

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

具有实系数,由于其判别式 Delta=-4b^2 为负数,该多项式是不可约的,因此是它们在实数域 R 上的公共最小多项式。

所有本原 n 次单位根在 Q 上都是共轭的,因为它们以分圆多项式 Phi_n(x) 作为它们的公共最小多项式。例如,本原五次单位根

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 上都是共轭的。这表明在较大的域 (R) 上不共轭的元素 (例如 alpha_1alpha_2) 可能在较小的域上共轭。

代数元素在 F 上的共轭数小于或等于其在 F 上的最小多项式 p(x) 的次数,当且仅当 p(x) 在其分裂域中没有重根时等号成立(对于 F=QF=R 总是这种情况)。例如,alpha=i+sqrt(2)Q 上的最小多项式是

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

它在分裂域 Q(i,sqrt(2)) 中有 4 个单根

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

这些是 alphaQ 上的共轭元素。

这种共轭关系是域 F 的给定扩张 K 中代数元素集合上的等价关系。域扩张 K/F 的伽罗瓦群的每个元素将每个共轭类映射到自身,并置换其元素。


另请参阅

代数方程, 代数数, 共轭元素, 多项式根

此条目由 Margherita Barile 贡献

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引用为

Barile, Margherita. "共轭元素。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建。 https://mathworld.net.cn/ConjugateElements.html

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