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不可约多项式


如果一个多项式不能在同一个上分解成非平凡多项式的乘积,则称该多项式是不可约的。

例如,在有理系数多项式 Q[x]中(即,系数为有理数的f(x) 多项式),f(x) 被称为不可约的,如果不存在两个非常数多项式 g(x)h(x)x 中,且系数为有理数,使得

 f(x)=g(x)h(x)

(Nagell 1951, p. 160)。类似地,在有限域 GF(2) 中,x^2+x+1 是不可约的,但 x^2+1 不是,因为 (x+1)(x+1)=x^2+2x+1=x^2+1 (mod 2)。

不可约多项式检查在 Wolfram 语言 中实现为IrreduciblePolynomialQ[poly].

一般来说,n 次不可约多项式在有限域 GF(q) 上的数量由下式给出:

 L_q(n)=1/nsum_(d|n)mu(n/d)q^d,

其中 mu(n)莫比乌斯函数

GF(2) 上 n 次不可约多项式的数量等于 n 珠子固定非周期性双色项链的数量和长度为 n 的二进制 Lyndon 词的数量。前几个不可约多项式(mod 2)的数量,对于 n=1, 2, ... 分别是 2, 1, 2, 3, 6, 9, 18, ... (OEIS A001037)。下表列出了 1 到 5 次的不可约多项式(mod 2)。

n不可约多项式
11+x, x
21+x+x^2
31+x+x^3, 1+x^2+x^3
41+x+x^4, 1+x+x^2+x^3+x^4, 1+x^3+x^4
51+x^2+x^5, 1+x+x^2+x^3+x^5, 1+x^3+x^5, 1+x+x^3+x^4+x^5, 1+x^2+x^3+x^4+x^5, 1+x+x^2+x^4+x^5

有限域 GF(2) 上,n 次不可约多项式的可能的多项式阶数,按升序排列如下:1; 3; 7; 5, 15; 31; 9, 21, 63; 127; 17, 51, 85, 255; 73, 511; ... (OEIS A059912)。


参见

Eisenstein 不可约性判据, , 有限域, Lyndon 词, 项链, 多项式, 本原多项式

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参考文献

Marsh, R. GF(2) 上次数至 19 的不可约多项式表。 Washington, DC: U. S. Dept. Commerce, 1957.Nagell, T. "回旋多项式的不可约性。" §47 in 数论导论。 New York: Wiley, pp. 160-164, 1951.Ruskey, F. "关于本原和不可约多项式的信息。" http://www.theory.csc.uvic.ca/~cos/inf/neck/PolyInfo.html.Sloane, N. J. A. 数列 A001037/M0116 和 A059912 in "在线整数数列百科全书"。Sloane, N. J. A. 和 Plouffe, S. 图 M0564 in 整数数列百科全书。 San Diego: Academic Press, 1995.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

不可约多项式

引用为

Weisstein, Eric W. "不可约多项式。" 来自 MathWorld--Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/IrreduciblePolynomial.html

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