【命题】R(实数域)上任意代数扩张E若不为R,则同构于C(复数域)。
特别的,R上除二次扩域外没有其他有限次扩域。
【证明】
设 R⊂E是代数扩张,任取α∈E,α是R上不可约多项式f(x)的根。R上只有1次或二次不可约多项式。若为1次,则α∈R。若E中有α不属于R,则它是R上二次不可约多项式的根,设α满足α^2+bα+c=0,b,c∈R.则(α-b/2)^2=(1/4)(b^2-4c).因α不属于R,故b^2-4c<0.
因此sqrt(b^2-4c)=sqrt(4c-b^2)sqrt(-1)∈R(α),而有sqrt(-1)∈R(α).
显然R(sqrt(-1))=R(α),即C≌R(α).
又任β∈E是R上代数元,由C是代数封闭域知R(sqrt(-1))也是,于是β∈R(sqrt(-1)),即得E=R(sqrt(-1)).
上面证明了代数扩域R⊂E,只能是E=R或E=R(sqrt(-1)).它们是1次扩域和2次扩域。R上没有3次扩域。
p.s.今天学到了域扩张,终于理解到了..留贴纪念
我很无聊
特别的,R上除二次扩域外没有其他有限次扩域。
【证明】
设 R⊂E是代数扩张,任取α∈E,α是R上不可约多项式f(x)的根。R上只有1次或二次不可约多项式。若为1次,则α∈R。若E中有α不属于R,则它是R上二次不可约多项式的根,设α满足α^2+bα+c=0,b,c∈R.则(α-b/2)^2=(1/4)(b^2-4c).因α不属于R,故b^2-4c<0.
因此sqrt(b^2-4c)=sqrt(4c-b^2)sqrt(-1)∈R(α),而有sqrt(-1)∈R(α).
显然R(sqrt(-1))=R(α),即C≌R(α).
又任β∈E是R上代数元,由C是代数封闭域知R(sqrt(-1))也是,于是β∈R(sqrt(-1)),即得E=R(sqrt(-1)).
上面证明了代数扩域R⊂E,只能是E=R或E=R(sqrt(-1)).它们是1次扩域和2次扩域。R上没有3次扩域。

