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Hensel 引理


赋值理论中的一个重要结果,它提供了寻找多项式根的信息。Hensel 引理的正式表述如下。设 (K,|·|) 为完备的 非阿基米德域,设 R 为对应的 赋值环。设 f(x) 为一个 多项式,其 系数R 中,并假设 a_0 满足

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

其中 f^'f 的(形式)导数。那么存在唯一的元素 a in R 使得 f(a)=0

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

不那么正式地说,如果 f(x) 是一个具有“整数系数多项式,且 f(a_0)f^'(a_0) 相比“很小”,那么方程 f(x)=0a_0 “附近”有一个解。此外,在 a_0 附近没有其他解,尽管可能存在其他解。该引理的证明是基于牛顿-拉夫逊方法,并依赖于赋值的非阿基米德性质。

考虑以下示例,其中使用 Hensel 引理来确定方程 x^2=-1 在 5-adic 数 Q_5 中是可解的(因此我们可以将高斯整数以一种很好的方式嵌入到 Q_5 中)。设 K 为 5-adic 数 Q_5,设 f(x)=x^2+1,并设 a_0=2。那么我们有 f(2)=5f^'(2)=4,所以

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

且条件满足。然后 Hensel 引理告诉我们,存在一个 5-adic 数 a 使得 a^2+1=0

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

类似地,存在一个 5-adic 数 b 使得 b^2+1=0

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

因此,我们找到了 -1Q_5 中的两个平方根。使用这种技术可以找到任何多项式的根。


另请参阅

p-adic 数, 赋值理论

通过 探索

参考文献

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.

参考

Hensel 引理

请引用为

Weisstein, Eric W. "Hensel 引理。" 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/HenselsLemma.html

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