1、7.2 多项式的整除性,域上关于文字x的多项式,设F是域,是一个抽象的符号,F上 面一个文字的多项式形式如下: a0n + a1n-1 + + an-1 + an 其中 n,n-1,是非负整数,系数a0,a1,an F。 的多项式可用(),g()等代表。 Note: 若n=0,则此多项式只有一个“常数项”a0,可看作是F中的元素a0。 系数是0的项可以删可添。,定义. 两个多项式()和g()说是相等的, 即()=g(),如果可以添上一些系数是0的 项使两个多项式完全一样。 结论: ()=0当且仅当所有系数a0,a1,an 都是0。 结论:若()0,则总可以删去一些系数是0的 项将f(x)化为
2、a0n + a1n-1 + + an-1 + an 的形式,其中a00,这时,a0和n显然都是唯一确定的。,多项式相等,多项式运算,规定加法()+g():()与g()的同次项的系数相加。乘法()g():()的每一项乘g()的每一项:arbs=abr+s,然后合并同次项,且以加号相联结. 结论:域F上的所有多项式在多项式加法和乘法下作成一个有壹的交换环,记为F。F包含F为其子域,F中的0就是F的零,F中的1就是F的1,-()就是把()的所有系数取负所得到的多项式。,多项式的次,定义. 若()0,且已化为 a0n + a1n-1 + + an-1 + an的形式, 其中a00,那么,a0称为()的
3、首系数, n称为()的次数.()的次数记为次()。 规定:常数多项式0的次数是-。 结论: 次()+g()max(次(),次g(),结论:次()g()=次()+ 次g()证明: (1)若() 0, g() 0,设 ()=a0n+a1n-1 +an-1+an,a00, g()=b0m+b1m-1+bm-1+bm,b00, 故()g()=a0b0n+m+anbm, a0b00, 因此,次()g()=n+m=次()+次g(). (2)若(),g()中有一个是多项式0,则 ()g()=0,次()g()= -,由于 -+m=-,n+(-)=-,-+(-)=-, 故次()g()=次()+ 次g() 。,定
4、理7.2.1,域F上的多项式作成的环F是整区。 证明:只要证明F中无零因子。 若()0,g()0,则 次() -,次g() -, 故次()g()=次()+次g()-, 因而()g() 0。,结论:对()=q()g()+r(), g() 0,次r()次g(), 则q() 与 r()是唯一确定的。 证明:若()=q1()g()+r1(),次r1()次g(),则q1()g()+r1()=q()g()+r() 从而,(q1()-q()g()=r()-r1() 若q1()-q()0,则 次(q1()-q()g()次g(), 但次(r()-r1() 次g(),产生矛盾。 因之, q1()-q()=0,即q
5、1()=q() 故,r1()=r()。,多项式整除,定义. 若对()和g()有h(x),即 ()=h()g() 则称g()整除(),即 g()() 或说g()是()的因式,()是g()的倍式。 结论:(1) a|(),aF,a0。(2) ()|0。,定理7.2.2 设g()0。g()(),当且仅当以g()除()所得的余式为0。 证明: 若()=q()g()+r()中r()=0, 即()=q()g(),因而g()()。 若g()(),则有h()使 ()=h()g(),即 ()=h()g()+0,次0次g()。 由商和余式的唯一性知,h()即以g()除 ()所得之商,而0即以g()除()所 得的余
6、式。,整除性质,1o 若g,gh,则h。 2o 若g,则gh。 3o 若g,h,则gh。 4o 若整除g1,gn,则 h1g1+hngn。 5o 若在一等式中,除某项外,其余各项都是的倍式,则该项也是的倍式。,整除性质,6o 若g,g,则与g只差一个非0常数因子。 证明: 由g,g=h1 f,由g,f= h2 g, 故, g= h1 h2 g, h1 h2 =1,所以 次h1 h2 =0,即次h1 +次h2 =0, 故次h1 =0,次h2 =0,即h1 ,h2是非0常数因子。 两个多项式,如果只差一个非0常数因子,则称它们是相通的。,整除性质,定义.若d1,dn,则称d是 1,n的公因式。如果
7、d是1,n的公因式,而且1,n的任意公因式整除d,则称d为1,n的最高公因。 7o 若d和d都是1,n的最高公因, 则d和d相通。 定理7.2.3 任意多项式和g必有最高公因。 定理7.2.4 ,g的最高公因d中可以表为,g的倍式和,即表为:d=+g ,其中,都是多项式。,质式,定义. 若g,而不是常数也不和g相通,则说是g的一个真因式。 定义. 设多项式p非常元素。P说是一个质式或不可约多项式,如果p没有真因式 定理7.2.5 若p是质式而p1n,则p整除1,n之一。,互质,定义. 若1,n除了非0常元素外没有公因式,则说1,n是互质的。1,n互质 iff 其最高公因为非0常元素 iff其最高公因为1。,定理7.2.6 任一非常数多项式恰有一法表为质式的乘积。 “恰有一法”:把相通的质式看作一样不考虑质因式的次序。 定理7.2.7 任意非常数多项式可以唯一地表为下面的形式:其中p1,p2pk是互不相通的质式,r1,r2,rk是正整数。,多项式的质式问题,若F中有无穷多个元素,则F中便有无穷多个不相通的质式-对应整数环中欧几里得关于质数无穷多的定理。F中有没有次数任意高的质式?以下几节内,将对一些特殊的域F回答 这一问题。,