有理标准形与模
初等因子
如果说不变因子是粗粒度的指纹,那么初等因子就是把同样的信息砸碎到素原子。把每个不变因子分解成不可约(素)多项式的方幂,再把所有这些素方幂连同重数收集起来:这一袋素方幂就是初等因子列表。
形式地说:把每个 f_i 在 F 上分解成不可约因子 f_i = p1^(e1) p2^(e2) …,初等因子就是横跨所有不变因子出现的每一个单独因子 p^e。由于诸 f_i 形成整除链,你可以从初等因子唯一地反推出不变因子——两串列表携带完全相同的内容,只是重新组织过。
它们的招牌作用:在代数闭域上每个不可约因子都是线性的,p = x - lambda,于是每个初等因子都是 (x - lambda)^e——而这恰好是特征值 lambda 的一个 e 阶约当块。所以初等因子就是约当块。在一般域上,某些不可约因子次数更高,每个初等因子则给出单个友矩阵(或准素)块。
提醒:初等因子依赖于域,因为何为不可约取决于域。在实数域上 x^2 + 1 是素的;在复数域上它分裂成 (x-i)(x+i)。所以扩域时初等因子可能进一步细分,尽管不变因子不变。
elem. divisors: (x-2), (x-2)^2, (x-3) => inv. factors f1 = (x-2), f2 = (x-2)^2 (x-3)
把素方幂分组:每个素因子的最大方幂归入 f2,剩下的 (x-2) 归入 f1。在复数域上这三个初等因子就是三个约当块。
由初等因子反推不变因子:对每个素因子把它的各方幂排好;各素因子中最大的方幂相乘得 fk,次大的相乘得 f(k-1),依此沿链而下。
又称
另见