本原多項式

本原多項式

本原多項式是近世代數中的一個概念,是唯一分解整環上滿足所有係數的最大公因數為1的多項式。本原多項式不等於零,與本原多項式相伴的多項式仍為本原多項式 。

定義

本原多項式 本原多項式
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設是唯一分解整環 上的多項式,如果 ,則稱 為 上的一個本原多項式 。(符號表示最大公約數)

本原多項式滿足以下條件:

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1)是既約的,即不能再分解因式;

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2)可整除,這裡的;

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3)不能整除,這裡。

定理

高斯引理:本原多項式的乘積還是本原多項式。

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證明:設 和 分別是n次與m次的本原多項式。

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其中

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這裡,當s>n或t>m時,規定 及 。

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假定 不是本原的,則存在 上的不可約元 ,使。(式表示整除)

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已知 ,設 及 中最先一個不能被整除的元素分別為 與 ,則

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因為且,而 不整除 、 ,所以 不整除 ,這與能整除矛盾。

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這就證明了 為本原多項式。

套用

1)在MATLAB中,本原多項式可以通過函式primpoly(x)來產生。

2)在MATLAB中,通過函式gfprimfd(m,'min')可以找到一個最小的本原多項式。

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