อ่าน 4 นาที
ความเป็นอิสระเชิงพีชคณิต
ในพีชคณิตนามธรรมเซตย่อย ของฟิลด์จะเป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือฟิลด์ย่อยถ้าสมาชิกของเซตย่อยนั้นไม่สอดคล้องกับ สมการพหุ นามที่ ไม่ใช่ สมการศูนย์ที่มีสัมประสิทธิ์อยู่ในฟิลด์ย่อยนั้น...
ความเป็นอิสระเชิงพีชคณิต
| โครงสร้างพีชคณิต → ทฤษฎีวงแหวนทฤษฎีวงแหวน |
|---|
ในพีชคณิตนามธรรมเซตย่อย ของฟิลด์จะเป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือฟิลด์ย่อยถ้าสมาชิกของเซตย่อยนั้นไม่สอดคล้องกับ สมการพหุ นามที่ ไม่ใช่ สมการศูนย์ที่มีสัมประสิทธิ์อยู่ในฟิลด์ย่อยนั้น
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวจะเป็นอิสระเชิงพีชคณิตเหนือก็ต่อเมื่อเป็น จำนวน อดิศัยเหนือโดยทั่วไปแล้ว สมาชิกใดๆ ของเซตที่เป็นอิสระเชิงพีชคณิตเหนือจะต้องเป็นจำนวนอดิศัยเหนือ และเหนือส่วน ขยายฟิลด์ทั้งหมดของที่สร้างขึ้นโดยสมาชิกที่เหลือของ
ตัวอย่าง
จำนวนจริง และเป็นจำนวนอดิศัย : พวกมันไม่ใช่รากของพหุนามที่ไม่ใช่พหุนามศูนย์ใดๆ ที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนตรรกยะดังนั้น เซตและจึงเป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือจำนวนตรรกยะทั้งคู่
อย่างไรก็ตาม เซตดังกล่าวไม่ได้เป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือจำนวนตรรกยะเนื่องจากพหุนามที่ไม่เป็นศูนย์
มีค่าเป็นศูนย์เมื่อและ.
ความเป็นอิสระเชิงพีชคณิตของค่าคงที่ที่ทราบ
แม้ว่าπและeจะเป็นจำนวนอดิศัย แต่ก็ยังไม่ทราบว่าπ เป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือ π หรือ ไม่[ 1 ]ในความเป็นจริง ยังไม่ทราบด้วยซ้ำว่า π เป็นจำนวนอตรรกยะหรือไม่[ 2 ] Nesterenkoพิสูจน์ในปี 1996 ว่า:
- ตัวเลข, , และโดยที่คือฟังก์ชันแกมมาเป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือ[ 3 ]
- ตัวเลข, และเป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือ
- สำหรับจำนวนเต็มบวกn ทั้งหมด จำนวนและเป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือ[ 4 ]
ผลลัพธ์และปัญหาที่ยังเปิดอยู่
ทฤษฎีบทลินเดมันน์-ไวเออร์สตรัสส์มักใช้เพื่อพิสูจน์ว่าเซตบางเซตเป็นอิสระเชิงพีชคณิตเหนือโดยระบุว่าเมื่อใดก็ตามที่เป็นจำนวนพีชคณิตที่เป็นอิสระเชิงเส้นเหนือแล้วก็จะเป็นอิสระเชิงพีชคณิตเหนือ เช่นกัน
ข้อสันนิษฐานของชาเนลจะพิสูจน์ความเป็นอิสระเชิงพีชคณิตของจำนวนหลายจำนวน รวมถึงπและeแต่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์:
- ให้เป็นเซตของจำนวนเชิงซ้อน ใดๆ ที่เป็นอิสระเชิงเส้นเหนือ ส่วนขยายฟิลด์มีดีกรีทรานส์เซนเดนซ์อย่างน้อยเหนือ
เมทริกซ์พีชคณิต
เมื่อกำหนดส่วนขยายของฟิลด์ ที่ไม่ใช่พีชคณิตแล้วทฤษฎีบทของซอร์นสามารถใช้เพื่อแสดงว่ามีเซตย่อยอิสระเชิงพีชคณิตสูงสุดของเหนือ อยู่เสมอ ยิ่งไปกว่านั้น เซตย่อยอิสระเชิงพีชคณิตสูงสุดทั้งหมดจะมีขนาด เท่ากัน ซึ่งเรียกว่าระดับความเป็นอดิศัยของส่วนขยาย
สำหรับเซตจำกัด ขององค์ประกอบทุกเซตของเซตย่อยอิสระเชิงพีชคณิตของเป็นไปตามสัจพจน์ที่กำหนดเซตอิสระของแมทรอยด์ในแมทรอยด์นี้ อันดับของเซตขององค์ประกอบคือระดับการเคลื่อนย้าย และระนาบที่สร้างโดยเซตขององค์ประกอบคือการตัดกันของกับฟิลด์แมทรอยด์ที่สามารถสร้างได้ในลักษณะนี้เรียกว่าแมทรอยด์เชิงพีชคณิตยังไม่มีการกำหนดลักษณะที่ดีของแมทรอยด์เชิงพีชคณิต แต่ทราบกันว่าแมทรอยด์บางชนิดไม่ใช่เชิงพีชคณิต แมทรอยด์ที่เล็กที่สุดคือ แมทรอย ด์Vámos [ 5 ]
แมทรอยด์จำกัดจำนวนมากอาจถูกแทนด้วยเมทริกซ์เหนือฟิลด์โดยที่องค์ประกอบของแมทรอยด์สอดคล้องกับคอลัมน์ของเมทริกซ์ และเซตขององค์ประกอบจะเป็นอิสระหากเซตของคอลัมน์ที่สอดคล้องกันเป็นอิสระเชิงเส้น แมทรอยด์ทุกตัวที่มีการแสดงเชิงเส้นของประเภทนี้อาจถูกแทนด้วยแมทรอยด์เชิงพีชคณิตได้เช่นกัน โดยการเลือกค่าที่ไม่แน่นอนสำหรับแต่ละแถวของเมทริกซ์ และโดยการใช้สัมประสิทธิ์ของเมทริกซ์ภายในแต่ละคอลัมน์เพื่อกำหนดองค์ประกอบแมทรอยด์แต่ละตัวให้เป็นการรวมเชิงเส้นของค่าอดิศัยเหล่านี้ ในทางกลับกันนั้นไม่จริง: ไม่ใช่ทุกแมทรอยด์เชิงพีชคณิตที่มีการแสดงเชิงเส้น[ 6 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เฉิน, จอห์นนี่. "ความเป็นอิสระเชิงพีชคณิต" . MathWorld .
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความเป็นอิสระเชิงพีชคณิต
ในพีชคณิตนามธรรมเซตย่อย ของฟิลด์จะเป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือฟิลด์ย่อยถ้าสมาชิกของเซตย่อยนั้นไม่สอดคล้องกับ สมการพหุ นามที่ ไม่ใช่ สมการศูนย์ที่มีสัมประสิทธิ์อยู่ในฟิลด์ย่อยนั้น...
ตัวอย่าง
จำนวน จริง และเป็น จำนวนอดิศัย : พวกมันไม่ใช่รากของพหุนามที่ไม่ใช่พหุนามศูนย์ใดๆ ที่มีสัมประสิทธิ์เป็น จำนวนตรรกยะ ดังนั้น เซตและจึงเป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือจำนวนตรรกยะทั้งคู่ π {\displaystyle {\sqrt {\pi }}} 2 π + 1 {\displaystyle 2\pi +1} { π }...
ความเป็นอิสระเชิงพีชคณิตของค่าคงที่ที่ทราบ
แม้ว่า π และ e จะเป็นจำนวนอดิศัย แต่ก็ยังไม่ทราบว่าπ เป็นอิสระทางพีชคณิตเหนือ π หรือ ไม่ [ 1 ] ในความเป็นจริง ยังไม่ทราบด้วยซ้ำว่า π เป็นจำนวนอตรรกยะหรือไม่ [ 2 ] Nesterenko พิสูจน์ในปี 1996 ว่า: { π , อี } {\displaystyle \{\pi ,e\}} คิว {\displaystyle...
ผลลัพธ์และปัญหาที่ยังเปิดอยู่
ทฤษฎีบท ลินเดมันน์-ไวเออร์สตรัสส์ มักใช้เพื่อพิสูจน์ว่าเซตบางเซตเป็นอิสระเชิงพีชคณิตเหนือโดยระบุว่าเมื่อใดก็ตามที่เป็น จำนวนพีชคณิต ที่เป็น อิสระเชิงเส้น เหนือแล้วก็จะเป็นอิสระเชิงพีชคณิตเหนือ เช่นกัน คิว {\displaystyle \mathbb {Q} } α 1 , … , α n...