第二学期第十九次课.doc

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1、第二学期第十九次课9.1.7用形式微商判断多项式是否有重因式定义9.10设定义称为的一阶形式微商。设的阶形式微商已定义，记作则定义它的阶形式微商为的一阶形式微商：。另外我们约定。命题设，如果内的不可约多项式是的重因式，则是的重因式。证明按假设有，且，于是。于是有故。如果有，即，带入上式，消去，得从上式推出，而，则，但矛盾。故，这表明是的重因式。由这个命题，我们可以得到下面两个有用的推论：推论1不可约多项式是的重因式的充分必要条件是，但。推论2在的素因式标准分解式中仅出现不可约多项式的一次方幂的充分必要条件是9.1.8模多项式同余的定义定义9.11设是的一个理想，如果，且，则称与模同余，

2、并记作。现设为非平凡理想，则，其中且满足，这时，写作，称与模同余，易知这是一个等价关系。我们易证明以下性质：1）若则2）若，又，则。9.1.9中国剩余定理引理设是内一组两两互素且次数的多项式，则对任一，存在多项式，使证明对任一，有，于是存在，使，令我们有，而且，其中为展开式中提出公因式（除第一项1之外）后所剩的多项式。定理（中国剩余定理）设是内一组两两互素且次数的多项式，任给，必存在，使证明根据引理，每个，存在多项式，满足令则对每个，有，而当时，故。9.1.10Lagrenge插值公式这是中国剩余定理的一个简单应用：设是内一组两两不相等的元素，令，这是内一组互不相同的不可约多项式，显然

3、两两互素。在内任给个数，令。按照中国剩余定理，存在，使，即。从中国剩余定理的证明过程，我们可以把的具体表达式找出来：1）求，按引理的证明，因为有故应取。2）令。多项式称为拉格朗日（Lagrenge）插值多项式。9.1.11Jordan-Chevally分解定理（这是中国剩余定理的另一个重要应用）引理设是数域上的维线性空间,是内一个线性变换,设的特征多项式在内有分解式令，则分解为的不变子空间的直和：且限制在内为幂零线性变换。（证明略）定理（Jordan-Chevally分解定理）设是数域上的维线性空间，是内一个线性变换，且的特征多项式的根全属于。那么（i）存在内唯一的半单线性变换，幂零线

4、性变换，使得，而且；（ii）存在，，使得证明现在的特征多项式有分解式按照引理，，其中。现令（当中有0的时候，不要），则两两互素，按照中国剩余定理，有，使令，现在，故。现在取，显然有。由于，故因为限制在内变为，故限制在内变为，亦即有，而，于是的矩阵可对角化，即为内的半单线性变换。另一方面，因为限制在内变为，故为内的幂零线性变换，而，由此可知为内的幂零线性变换。下面来证唯一性。假如又有内的半单线性变换，幂零线性变换，满足条件。那么：（a）与显然与可交换，而，故它们也可与，交换。对于任意有故为的公共不变子空间。令，则也是的不变子空间，，均幂零且可交换，故也幂零，而内，故在内有根据第七章关于J

5、ordan标准型的讨论我们有：在内存在一组基，在该组基下的矩阵成Jordan形，其主对角线上的元素全为，把各中的基合并为的基，则在此基下的矩阵成Jordan形，主对角线元素为，即的特征多项式的根全属于。（b）这样的矩阵可对角化，从而的矩阵也可对角化（见第四章）。但仅有一个特征值，于是由于，所以又上式知，从而。唯一性得证。