Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#76621

Доказать неприводимость над ℚ  следующих многочленов:

a) x4 − 8x3 + 12x2 − 6x + 2  ;
b)  5      3
x  − 12x +  36x− 12  ;
c) xp−1 + xp−2 + ...+ x+ 1  (p  —простое число)

Показать ответ и решение

a) Ясно, что все коэффициенты, кроме старшего, у этого многочлена делятся на простое число p = 2  , однако свободный член 2  не делится на  2
p  = 4  . Следовательно, по признаку Эйзенштейна мы получаем, что многочлен неприводим над ℚ  .

b) Ясно, что все коэффициенты, кроме старшего, у этого многочлена делятся на простое число p = 3  , однако свободный член 12  не делится на p2 = 9  . Следовательно, по признаку Эйзенштейна мы получаем, что многочлен неприводим над ℚ  .

c) Заметим, что

 p−1    p−2               xp −-1
x    + x    + ...+ x + 1 = x − 1

Далее, сделаем замену y = x− 1  . То есть x = y + 1  Тогда получим

                                p        p    1 p−1    2 p−2        p−1
xp−1 + xp−2 + ...+ x+ 1 = (y-+-1)-−-1-=  y-+-C-py---+-C-py---+-...+--Cp--y-+-1−-1-=
                              y                            y

= yp−1 + C1pyp−2 + C2pyp− 3 + ...+ Cpp−1
                               ◟-◝◜-◞
                                =p

Далее, заметим, что все биномиальные коэффициенты вида

  1  2     p−2   p− 1
C p,Cp,...,Cp  ,C p

делятся на p  . Действительно, это так, потому что для любого k = 1,2,...,p − 1  выполнено

         p!       p(p− 1)(p−  2)...(p−  k + 1)
Ckp = ---------=  --------------------------
      k!(p − k)!               k!

А далее заметим, что, поскольку Ckp  - целое число (ну а как еще, это же биномиальный коэффициент!), то и

p(p-−-1)(p-−-2)...(p-−-k-+-1)
            k!

должно быть целым. Однако p  - простое, а k < p  , следовательно, k!  не может делить p  . Следовательно, k!  будет делить остальное произведение

                        .
(p − 1)(p− 2)...(p− k + 1)..k!

Следовательно,

        (p − 1)(p− 2)...(p− k + 1)
Ckp = p⋅ -------------------------
       ◟-----------k◝!◜----------◞
               целое число

Но это означает, что

  .
Ckp..p

Таким образом, все коэффициенты многочлена

 p−1    1 p−2    2 p−3         p− 1
y    + Cpy    + Cpy    + ...+ C◟◝p◜-◞
                              =p

кроме старшего делятся на p  , а свободный коэффициент равен p  , а, значит, не делится на p2   . Тогда по признаку Эйзенштейна многочлен

 p−1    1 p−2    2 p−3         p− 1
y    + Cpy    + Cpy    + ...+ C p

неприводим. Но тогда неприводим и исходный многочлен

xp−1 + xp− 2 + ...+ x + 1

Потому что если бы он был приводим, то мы бы сделали в нем указанную замену y = x − 1  и уже многочлен

yp−1 + C1pyp−2 + C2pyp−3 + ...+ Cp−p 1

был бы приводим. А мы доказали, что это не так.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!