深入伽羅瓦理論

預解式

預解式是一個輔助多項式,由你真正關心的那個多項式的根構造而成,其設計使得它自身的行為能暴露原多項式隱藏的結構。通過觀察預解式是否分解以及如何分解,你就能確定原多項式具有哪個對稱群——這是手工計算伽羅瓦群的偵探工具。

具體地說,給定根為 r_1, ..., r_n 的多項式 f 和 S_n 的子群 H,構造一個關於根的輔助表達式(一個多元多項式),讓整個對稱群置換這些變量。該表達式的軌道給出一個預解多項式的諸根,其係數由於關於諸 r_i 對稱,落在基域中。經典的拉格朗日預解式與伽羅瓦預解式(分裂域的本原元)是這一術語的歷史來源;線性拉格朗日預解式 (1/n) sum zeta^{-k} sigma^k(alpha) 對於用根式求解循環方程至關重要。

診斷原理如下:附屬於子群 H 的預解式恰好在 f 的伽羅瓦群共軛進入 H 時獲得一個基域中的根。所以通過計算若干預解式、檢查哪些獲得有理根(並對它們做因式分解),就能在 S_n 的可遷子群中縮小伽羅瓦群的範圍。這是確定低次多項式伽羅瓦群之算法的計算骨幹。

對根為 r_1,...,r_4 的四次式,三次預解式的根為 r_1 r_2 + r_3 r_4、r_1 r_3 + r_2 r_4、r_1 r_4 + r_2 r_3;它在 Q 上如何分解可區分可能的伽羅瓦群(S_4、A_4、D_4、Z/4Z、V_4)。

四次式的三次預解式揭示其伽羅瓦群。

又稱
resolvent polynomial预解多项式預解多項式