§ I.6.2

Симметрические многочлены

[9/0%]
Показать
LaTeX
Задача I.6.2.1

Пусть pp — простое число. При помощи формул Ньютона (9), (10) показать, что

∑i=1p−1im={−1( mod p), если m делится на p−1,0( mod p), если m не делится на p−1. \sum _{i=1}^{p-1} i^{m}=\begin{cases} -1(\bmod p), & \text{ если } m \text{ делится на } p-1, \\ 0(\bmod p), & \text{ если } m \text{ не делится на } p-1. \end{cases}
?
Задача I.6.2.2

Используя систему рекуррентных формул Ньютона и формулы Крамера, получить следующие явные выражения pk\mathbf{p}_{k} через sk\mathbf{s}_{k} и sk\mathbf{s}_{k} через pk\mathbf{p}_{k} :

pk=∣s1100…02s2s110…03s3s2s11…0………………………………………(k−1)sk−1sk−2sk−3sk−4…1ksksk−1sk−2sk−3…s1∣,sk=1k!∣p1100…0p2p110…0p3p2p11…0…………………………pk−1pk−2pk−3pk−4…1pkpk−1pk−2pk−3…p1∣. \begin{gathered} \mathbf{p}_{k}=\begin{vmatrix} \mathbf{s}_{1} & 1 & 0 & 0 & \ldots & 0 \\ 2 \mathbf{s}_{2} & \mathbf{s}_{1} & 1 & 0 & \ldots & 0 \\ 3 \mathbf{s}_{3} & \mathbf{s}_{2} & \mathbf{s}_{1} & 1 & \ldots & 0 \\ \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots & \ldots \ldots & \ldots \ldots & \ldots \\ (k-1) \mathbf{s}_{k-1} & \mathbf{s}_{k-2} & \mathbf{s}_{k-3} & \mathbf{s}_{k-4} & \ldots & 1 \\ k \mathbf{s}_{k} & \mathbf{s}_{k-1} & \mathbf{s}_{k-2} & \mathbf{s}_{k-3} & \ldots & \mathbf{s}_{1} \end{vmatrix}, \\ \mathbf{s}_{k}=\frac{1}{k !}\begin{vmatrix} \mathbf{p}_{1} & 1 & 0 & 0 & \ldots & 0 \\ \mathbf{p}_{2} & \mathbf{p}_{1} & 1 & 0 & \ldots & 0 \\ \mathbf{p}_{3} & \mathbf{p}_{2} & \mathbf{p}_{1} & 1 & \ldots & 0 \\ \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \ldots \\ \mathbf{p}_{k-1} & \mathbf{p}_{k-2} & \mathbf{p}_{k-3} & \mathbf{p}_{k-4} & \ldots & 1 \\ \mathbf{p}_{k} & \mathbf{p}_{k-1} & \mathbf{p}_{k-2} & \mathbf{p}_{k-3} & \ldots & \mathbf{p}_{1} \end{vmatrix}. \end{gathered}
?
Задача I.6.2.3

Пусть c1,c2,c3c_{1}, c_{2}, c_{3} — комплексные корни многочлена X3−X+1X^{3}-X+1. Что можно сказать о расширении Q(c199+c299+c399)\mathbb {Q}\left(c_{1}^{99}+c_{2}^{99}+c_{3}^{99}\right)?

?
Задача I.6.2.4

Многочлен f(X1,…,Xn)f\left(X_{1}, \ldots , X_{n}\right) над полем PP характеристики ≠2\neq 2 называется кососимметрическим (или знакопеременным), если ∀π∈Sn(π∘f)(X1,…,Xn)=επf(X1,…,Xn)\forall \pi \in S_{n}(\pi \circ f)\left(X_{1}, \ldots , X_{n}\right)=\varepsilon_{\pi } f\left(X_{1}, \ldots , X_{n}\right) (как всегда, επ\varepsilon_{\pi } — знак перестановки). Примером кососимметрического многочлена может служить Δn=∏j<i(Xi−Xj)\Delta_{n}=\prod_{j<i}\left(X_{i}-X_{j}\right). Показать, что любой кососимметрический многочлен f∈P[X1,…,Xn]f \in P\left[X_{1}, \ldots , X_{n}\right] имеет вид f=Δn⋅gf=\Delta_{n} \cdot g, где gg — симметрический многочлен.

?
Задача I.6.2.5

Используя свойство R2\mathrm{R} 2 и факт существования поля разложения многочлена (см. следующий параграф), показать, что

Res⁡(fg,h)=Res⁡(f,h)⋅Res⁡(g,h) \operatorname {Res}(f g, h)=\operatorname {Res}(f, h) \cdot \operatorname {Res}(g, h)
?
Задача I.6.2.6

Из упр. 5 и из R 3 вывести формулу

D(fg)=D(f)D(g)[Res⁡(f,g)]2 D(f g)=D(f) D(g)[\operatorname {Res}(f, g)]^{2}
?
Задача I.6.2.7

Чему равен результант Res⁡(f(X),X−a)\operatorname {Res}(f(X), X-a)?

?
Задача I.6.2.8

Показать, что D(Xn+a)=(−1)n(n−1)/2nnan−1D\left(X^{n}+a\right)=(-1)^{n(n-1) / 2} n^{n} a^{n-1}.

?
Задача I.6.2.9

Пусть f(X)=Xn−1+Xn−2+…+1f(X)=X^{n-1}+X^{n-2}+\ldots +1. Используя соотношение Xn−1=(X−1)f(X)X^{n}-1=(X-1) f(X) и предыдущие упражнения, показать, что D(f)=(−1)(n−1)(n−2)/2×nn−2D(f)=(-1)^{(n-1)(n-2) / 2} \times n^{n-2}.

?
Подпараграф