代数数论
整基
向量空间有基:一小列向量,由它们经标量组合可造出每个元素。数域的整数环理应享有同样有限、刚性的坐标系——但只许用整数系数,而非任意标量。整基恰是这样一种坐标系,让我们把域中每个代数整数用一组唯一的普通整数写出。
设 K 是 n 次数域。整基是 O_K 中一组元素 b_1, ..., b_n,使得 O_K 的每个元素都唯一地写成 Z-线性组合 m_1 b_1 + ... + m_n b_n,其中 m_i 属于 Z。这样的基存在,因为 O_K 是秩为 n 的自由 Z-模;等价地,这些 b_i 既是 K 的 Q-基,又在 Z 上生成 O_K。
不同的整基之间相差一个 GL(n, Z) 中的矩阵,故迹形式的行列式 det([Tr(b_i b_j)]) 与选取无关——它就是 K 的判别式。求整基可能很微妙:它并不总是某个生成元 a 的 {1, a, a^2, ..., a^{n-1}},恰恰在 O_K 严格大于 Z[a] 时不是。
对 K = Q(sqrt(5)),由于 5 ≡ 1 (mod 4),整基是 {1, (1 + sqrt(5))/2},而非 {1, sqrt(5)}。由此基算出的判别式为 5,而 Z[sqrt(5)] 会给出更大的值 20。
比值 20/5 = 4 是指标 [O_K : Z[sqrt(5)]] = 2 的平方,说明指标与判别式如何相互作用。
又称
另见