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Welche der folgenden Polynome sind über Q , R , C reduzibel?

$$ a) f = x^9 + 2x^8 + 4x^6 + 6x^4 + 8x^2 + 10 $$


$$ b) g = x^4 + 3x^3 + 5x^2 + 7x + 9 $$

$$ c) h = x^7 + x^3 + x $$

$$ d) i = 2x^2 + 2x^1 + 4 $$


Problem/Ansatz:

Hallo,

wie geht man bei irreduziblen Polynomen vor bzw. mit welchen Methoden wird das geprüft?

Wann ist ein Polynom reduzibel, wann irreduzibel? kann das jemand mit einfachen Worten erklären? v

vg coffee.cup

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3 Antworten

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Einfach ist der letzte Fall:

Wäre es in einem der Polynomringe reduzibel, müsste

es einen Faktor vom Grad 1 haben, also auch eine Nullstelle.

Über Q und R hat es keine (pq-Formel) aber über C, da sind dann

die Faktoren i=2*(x+0,5+0,5*√7 * i )*(x+0,5-0,5*√7 * i )

Bei h sieht man es schon:

x*(x^6 + x^2 + 1)  Also über allen drei Körpern reduzibel.

b) Die 4 komplexen Nullstellen sind zwei Paare

von der Art z und z_konjugiert.

Die zugehörigen Linearfaktoren ergeben also als

Produkt je ein quadratisches reelles Polynom, also

zerfällt g über R in zwei quadratische Polynome,

und ist somit über R reduzibel.

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Wann ist ein Polynom reduzibel, wann irreduzibel? kann das jemand mit einfachen Worten erklären?


LEXIKON DER MATHEMATIK
Ein Polynom, das man als Produkt zweier Polynome vom Grad ≥ 1 schreiben kann, heißt reduzibel.

Ein Polynom, das man nicht als Produkt zweier Polynome vom Grad ≥ 1 schreiben kann, heißt irreduzibel.

Avatar von 123 k 🚀

a) ist in ℝ und in ℚ irreduzibel

Dass dieser Satz falsch sein muss sieht man auch ohne CAD

wurde gelöscht.

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a) \(f\) ist über \(\mathbb{Q}\) irreduzibel (Lemma von Gauss und

Eisenstein-Kriterium).

Über \(\mathbb{R}\) hingegen reduzibel, da jedes Polynom ungeraden Grades

eine reelle Nullstelle hat (Zwischenwertsatz).

b) \(g\) ist über \(\mathbb{Q}\) irreduzibel; denn nach dem Lemma von Gauss

müsste es sonst über \(\mathbb{Z} \) reduzibel sein, dann müsste es aber

auch modulo 2 zerlegbar sein, was aber nicht der Fall ist

(Man sieht sofort, dass es keine Nullstelle mod 2 besitzt, und

der Ansatz \(g=(x^2+ax+b)(x^2+cx+d)\) liefert einen Widerspruch).

Wäre \(g\) über den reellen Zahlen irreduzibel, dann besäße \(\mathbb{R}\)

den Körper \(\mathbb{R}[x]/(g)\) als Erweiterungskörper vom Grad 4.

Bekanntermaßen hat aber \(\mathbb{R}\) nur den Körper

\(\mathbb{C}\) vom Grad 2 als einzige algebraische Erweiterung.

Stattdessen kann man auch folgende Aussage heranziehen.

Jedes reelle Polynom mit Grad > 0 ist Produkt von quadratischen und

linearen reellen Polynom-Faktoren.

c) und d) sind hier bereits besprochen worden.

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