最近了解到“任意域都可以扩充成一个代数闭域”这个结论。第一次见到它时我感到很吃惊,于是很想知道它是怎么被证明的。
后来一位学长给我看了一下Atiyah的《交换代数导引》里的证明,感觉证明并不严谨,甚至有逻辑混乱,伪证的嫌疑。也有可能是我的水平不够理解他省略的内容。有兴趣者欢迎找我讨论。原证明是英文,本人翻译如下:(如有纰漏,敬请指正)
证明:证明:证明:
设A是任意一个域,令B是A的所有首一不可约多项式的集合,C是A上的多项式环。
现在对B进行一些调整。我们考虑任意的f∈B,进行规定:把f的不定元设置成xfx_fxf。也就是说我们区别B中所有多项式的不定元。
接下来,我们令D是B在C上生成的理想。又由于B是不可约多项式集,而且每个不可约多项式的不定元都被区分。那么,D成为C的一个极大理想。
(本人:我们知道,如果不对多项式的元加以区分,那么一个不可约多项式生成的理想是一个极大理想。而且此时这个商环构成一个域,且这个不可约多项式在多项式环对这个理想的商环上有一个根。我认为这里Atiyah的意思是:加以区分不定元之后,C中的每一个多项式应该被拆分成不可约多项式的乘积,并且拆分之后,每一个不可约多项式中的不定元改成B中规定的那个不定元。例如在B中规定了f(xf)=xf−1,g(xg)=xg+1f(x_f)=x_f-1,g(x_g)=x_g+1f(xf)=xf−1,g(xg)=xg+1那么,C中h(x)=x2−1=f(x)g(x)=(xf−1)(xg+1)C中h(x)=x^2-1=f(x)g(x)=(x_f-1)(x_g+1)C中h(x)=x2−1=f(x)g(x)=(xf−1)(xg+1)那么问题来了,这时候D为什么是一个极大理想?C/D是一个域还成立吗?每一个多项式都有一个根还成立吗?这些地方需要好好补充一下。)
这时候B我们考虑C在D上做的商环C/D。那么就有C/D构成一个域,而且每个不可约多项式都在C/D上有一个根。令K1=C/DK_1=C/DK1=C/D显然它为C的扩域。那么,再对K1K_1K1进行类似的扩充。最后令K=limn→∞KnK=lim_{n→∞}K_nK=limn→∞Kn。那么K就是A的代数闭域。
证毕。证毕。证毕。
(这一个地方让我觉得很奇怪。这样的K真的能通过取极限得到吗?换句话说,KnK_nKn收敛吗?每做一次扩域,只是保证了原来的每个不可约多项式都有一个根出现,而新的域里,多项式会变得更多,新的多项式的根却无法保证。这样的扩充结果很可能是发散的。)
如果有想法的人可以来和我讨论。
Atiyah关于任意域都可以扩充成一个代数闭域的证明
最新推荐文章于 2024-01-27 08:56:05 发布