現代数学の系譜11 ガロア理論を読むat MATH
現代数学の系譜11 ガロア理論を読む - 暇つぶし2ch372:現代数学の系譜11 ガロア理論を読む
12/02/26 16:11:33.11
>>371
つづき

1.V=Aa+Bb+Cc+・・・ ガロアリゾルベント(ガロア分解式)は、”a,b,c・・・は、(重根を持たない)で問題の方程式の根、A,B,C・・・は根の置換で異なる値をとる”ように定めた>>28
  だから、Vを変えない置換は恒等置換eのみ
2.ここで代数的可解性の原則を認めて、元の方程式が解けるためには、根a,b,c・・・の有理式から補助方程式を作って、補助方程式の根を添加することで、方程式を解くことを考えてみよう
3.ラグランジュの定理を補助線として、Vを見ると、Vを変えない置換は恒等置換eのみだから、Vはどんな根の有理式を持ってきても、それは必ずVの有理式で表されるという構造になっているんだ(ここポイント)
4.で、>>343
 ・ある根の有理式を持ってくる
 ・その有理式で根a,b,c・・・の置換を行なって、値の異なるものを集める
 ・そうして、最小定義多項式(=補助方程式)を作る(補助方程式は根と係数の関係から、元の体の数になる)
 ・最小定義多項式には、有理式の置換で異なる値(補助方程式の共役な根)が含まれる
 ・補助方程式を全部添加して、ガロア(分解)方程式F(x)=(x-V)(x-V')(x-V'')・・・・(x-V''*)の因数分解(可約性)を見ると、因数分解できるときは補助方程式のガロア群をHとしてHがもとの方程式のガロア群Gの正規部分群になってしまうんだと
 ここは、上記の>>345-348だ

つづく

373:現代数学の系譜11 ガロア理論を読む
12/02/26 16:59:42.77
>>372
つづき

5.繰り返しになるが、Vを変えない置換は恒等置換eのみだから、Vはどんな根の有理式を持ってきても、それは必ずVの有理式で表されるという構造になっている
  で、ガロア(分解)方程式F(x)=(x-V)(x-V')(x-V'')・・・・(x-V''*)で、代数的可解性の原則から根a,b,c・・・の有理式を持ってきても、全部Vとガロア(分解)方程式F(x)の土俵の上に乗っている
  つまり、ガロアはVとF(x)で、根の有理式が全部乗る土俵を作った。代数的可解性の原則を認めれば、ここからこぼれるものはない
6.そして、根の有理式から補助方程式を作ってF(x)=(x-V)(x-V')(x-V'')・・・・(x-V''*の因数分解(可約性)を見るとガロア群Gの正規部分群になるように分解するしかない
  つまり、ガロア群Gが正規部分群を持つという良い群としての性質を持っていないと、いくら補助方程式を作ろうと思っても、それは元々無理だと
7.これを具体例で見ると、>>323-342だ
  >>280のように3次方程式の根の有理式(α-β)^2 を考える。根の置換を考えると、
  補助方程式 g(x)={ x - (α-β)^2 } { x - (β-γ)^2 } { x - (γ-α)^2 } = 0ができる
  ここで、有理式(α-β)^2 だけなら2次式で簡単だけど、置換をすると、共役な(β-γ)^2、 (γ-α)^2達が出現する
  で、補助方程式は3次式で根は3つになる
  この補助方程式の根全てを添加するとは、>>328補助方程式 g(x)のガロア分解式V’=A’(α-β)^2+B’(β-γ)^2+C’ (γ-α)^2 を作って(係数A、B、Cは置換で値が異なるように取る)
  V’を添加することと同じ
  ところが、ガロア分解式V’は、根α、β、γの置換全てで異なる値を取り、6つの異なる値を取ることに
8.上記7を要約すると、簡単な有理式をとってきても、そこから補助方程式を作るときに、共役な仲間達が出てきて次数が上がる。
  そして、ガロア分解式V’=A’(α-β)^2+B’(β-γ)^2+C’ (γ-α)^2 を作ってその取る値を見ると、また次数が上がる場合がある。
  この場合は、結局6次まで次数が上がってしまって、VとV’は同じ分解能力を持つってことになってしまった(つまり、方程式を解く視点からは役に立たないと)
つづく

374:現代数学の系譜11 ガロア理論を読む
12/02/26 17:10:50.91
>>373
つづき

9.ここで、一般の5次方程式のガロア群は、5つの根の全ての置換120個からなるS5(5次の対称群)で、S5の正規部分群はA5(位数60の5次の交代群)のみで、A5は単純群で非可解だということを認めよう
10.となると、上で述べたように、どんな有理式を作って補助方程式を作っても、元々の群がいい性質を持っていないから無理だよと
11.この事情を、上記にならってお話風に言えば、一般の5次方程式のガロア群は、置換の組み合わせが120、交代群で60もあって、根の有理式をよってたかって沢山値を作ってしまう
   沢山値を作ってしまう仕組みは、根の有利式の共役な仲間達と、その仲間達と作る補助方程式のガロア分解式V’の組み合わせの作用
   一口で言えば、置換の組み合わせが多すぎて、次数は下げられないよと

375:現代数学の系譜11 ガロア理論を読む
12/02/26 17:21:32.82
>>374
補足

1.S5の正規部分群はA5(位数60の5次の交代群)のみは、5次以上ではそうなると証明できるそうだ
  A5は、偶置換全体の成す群だと。残りが奇置換全体。
  この事情は、根の全ての差積からなるΔ(=判別式Dを√で開いたもの。というか、Δの自乗がDという方が正しいかも)を添加することで、ガロア分解方程式が120次から60次に下げられるということにつながる
2.根の全ての差積からなるΔは、全ての奇置換で値を変える(正負の符号が変わるだけ)。しかし、偶置換では値を変えないという性質がある。で、Δの自乗Dは、偶置換でも奇置換でも値は変わらないと

376:現代数学の系譜11 ガロア理論を読む
12/02/26 17:31:21.27
>>372
代数的可解性の原則は、下記のP26などをご参照。倉田>>4なら、P154など
URLリンク(homepage2.nifty.com) >>321
方程式論の歴史(平成14年)

377:現代数学の系譜11 ガロア理論を読む
12/02/26 18:07:49.61
>>376
訂正

>>321
 ↓
>>317


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