体F上のn次方程式の因数分解
- 体F上のn次方程式の因数分解に関する質問です。
- 問題と手元の解答が一致しない場合、正しい解答はどちらなのか疑問です。
- また、Z3上の多項式についての解釈についても質問があります。
- ベストアンサー
体F上のn次方程式の因数分解
体F上のn次方程式の因数分解 有限体に関する次の問題を解きました。 [問] p(x)=x^3+x+1 を Z3 上の多項式として因数分解せよ。 この問題を筆算で以下のように解きました。 p(1)=0よりp(x)は因数(x-1)を持つ。 x^3を消すために、(x-1)にx^2をかけたものを引くと、x^2が残る。 xを下ろしてきて、x^2+xを消すために、(x-1)にxをかけたものを引くと、2xが残る。 1を下ろしてきて、2x+1を消すために、(x-1)に2をかけたものを引くと、3が残る。 Z3上の多項式より、3≡0(mod 3)であるから、割り切れた。 したがって、 p(x) = (x-1)(x^2+x+2) しかし、手元にある解答を見ると、 p(x)=x^3+x+1 = x^3-2x+4 = (x^2-2x+2)(x+2) と書いていました。全ての係数について(mod 3)で考えると私の解答と一致していますが、これはどちらも正しいことになるのでしょうか? また、ここでもう一つの質問ですが、Z3上の多項式というのは、「全ての係数において(mod 3)で考えたとき、等しいものを同じ多項式として扱う」という解釈で正しいのでしょうか? 例えばこの考え方ではZ3上で x^2+2 = 4x^2+2 = x^2+5 = -2x^2-1 となりますがこれは正しいですか。 質問は以下となります。 (1)私の解答と手元にある解答のどちらが(両方が)正しいのか。 (2)私の体F上の多項式の解釈は正しいのか。 よろしくお願いします。
- akisute3
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質問者が選んだベストアンサー
(1) 表記を統一すればよいのだと思います。 多項式の項は、係数を掛けて足すもの。 引き算は略記に過ぎません。 だから、例えば x-1 は、本来 x+(-1) です。 Z3 のひとつの元を -1 と書いてみたり 2 と書いてみたりすれば、 それを係数とする多項式の表記も揺らぎます。 有理係数の多項式について、 x+(1/2) と x+(2/4) は同じか? と悩まない のと同じことです。 Z3 を { 0, 1, 2 } に統一すれば、 p(x) = (x + 2)(x^2 + x + 2) となります。 その意味では、貴方の答えも、模範解答も、 どちらも中途半端なのかもしれません。 式の意味は同じですが、表記の問題として。 (2) 言わんとすることは、よく解るのですが、 「として扱う」の箇所が気になります。 Z[x] の商集合として Z3[x] を考えている のだと思いますが、そのやりかただと、 Z[x] を割る同値関係を作る際に、 多項式から個々の係数を取り出す操作か 多項式をそれが表す関数に対応させる操作 か何かを考えなければなりません。 道具建てが大袈裟かな? と感じます。 先に Z の商環として Z3 を考え、 それを係数とする多項式環 Z3[x] を作る ほうが、ずっと単純です。 この考え方が、上記 (1) 回答につながります。
その他の回答 (5)
- yasei
- ベストアンサー率18% (44/244)
先に回答した者です。 すみません。他の方のご指摘通り-2を見落としていました。
お礼
結局、与えられた解答も中途半端なものだったのですね。 解答ありがとうございました。
- alice_38
- ベストアンサー率43% (75/172)
-2 は、どうなの?
- yasei
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(2)問題ありません。 (1)厳密に言えば解答のみ正しい。 Z3上の1の加法についての逆元は2です。-1は存在しません。(1の逆元としての-1は存在するが、意味が違う。) 例えるなら、実数の話をしているのに、-1をi^2と表記しているようなものです。
- koko_u_u
- ベストアンサー率18% (216/1139)
>(2)私の体F上の多項式の解釈は正しいのか。 両者は自然に同型である。という意味で正しいです。
お礼
回答ありがとうございました。 参考にさせていただきます。
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