近世代數:伽羅瓦理論及其拓展
本原元
有時你透過一次性添加好幾個新數來建構一個擴張——比如同時添加 sqrt(2) 和 sqrt(3)。一個令人愉快的意外是:你常常只需添加一個精心選取的數,就能得到完全相同的體。這個單獨一個、本身就生成整個擴張的數,稱為本原元。
確切地說,擴張 L/K 中的元素 a 稱為本原元,如果 L = K(a)——也就是說,整個體 L 都是由 K 添加這一個元素 a 後再對體運算封閉而得到的。具有這樣單個生成元的擴張稱為單擴張。
本原元定理保證它們出現得相當頻繁:每個有限可分擴張都是單擴張,因而擁有一個本原元。由於有理數(或任何特徵為零的體)的所有有限擴張都是可分的,你總能把有限多個添加進來的數壓縮成一個。這正是為什麼在那裡使用單個生成元不損失任何一般性。
儘管 Q(sqrt(2), sqrt(3)) 看似需要兩個生成元,單個元素 a = sqrt(2) + sqrt(3) 就已生成了整個體:Q(sqrt(2) + sqrt(3)) = Q(sqrt(2), sqrt(3))。所以 sqrt(2) + sqrt(3) 是一個本原元。
sqrt(2) + sqrt(3) 單獨生成 Q(sqrt(2), sqrt(3))。
又稱
另見