רמז – עזרה ופתרונות

משפט קרונקר-ובר

כל מה שרצית לדעת על משפט קרונקר-ובר:
משפט קרונקר-ובר הוא אחד המשפטים המרכזיים בתורת המספרים האלגברית.
המשפט קובע שכל הרחבת גלואה אבלית סופית של שדה המספרים הרציונליים מוכלת בשדה ציקלוטומי, כלומר שדה מהצורה כאשר הוא שורש יחידה מסדר n.
לאופולד קרונקר הציע את הרעיונות המרכזיים של ההוכחה בשנת 1853, אבל את המשפט הוכיח בסופו של דבר היינריך ובר בשנת 1886.
עובדה בסיסית בתורת גלואה קובעת כי חבורת גלואה של הרחבה מן הדגם איזומורפית לחבורת אוילר המתאימה לְ־n ומכאן שהיא אבלית.
כך, אפשר לראות את משפט קרונקר-ובר כתשובה – חיובית – לשאלה ההפוכה (האם כל הרחבה אבלית מוכלת בהרחבה ציקלוטומית) בתיאור שהוא מעניק להרחבה האבלית המקסימלית של הרציונליים.
נעיר שכל חבורה אבלית סופית ניתנת למימוש כחבורת גלואה של הרחבת גלואה של הרציונליים.
הדבר נעשה באמצעות בחירת שדה שבת מתאים של הרחבות ציקלוטומיות ודרך עיון בתורת המבנה של חבורות אוילר.
משפט קרונקר-ובר מבטיח, אם כן, שהדרך היחידה לממש אותן היא אכן בתור חבורות גלואה של הרחבות שמוכלות בהרחבות ציקלוטומיות.
באמיתות המשפט במקרה של הרחבות ריבועיות ניתן להשתכנע באופן הבא: כל הרחבה ריבועית של הרציונליים באה מסיפוח שורש של מספר שלם חופשי מריבועים, ולכן מספיק לדון במקרה של סיפוח שורש של ראשוני (אי־זוגי).
כאמור, כל הרחבה p־ציקלוטומית היא אבלית (מממד זוגי) ולכן מכילה הרחבה ריבועית יחידה (היא שדה השבת המתאים לתת־החבורה היחידה מאינדקס 2 של החבורה הציקלית מסדר p-1).
הדיסקרימיננטה של הרחבה p־ציקלוטומיות היא חזקה של p, ולכן כך גם הדיסקרימיננטה של הרחבת הביניים הריבועית; אבל באמצעות חישוב הדיסקרימיננטה להרחבות ריבועיות (עבור הדיסקרימיננטה היא d אם d שקול לְ־1 מודולו 4 וְ־4d אחרת) מקבלים כי d מוכרח להיות – עד כדי סימן – הראשוני שסיפחנו שורש של היחידה מן הסדר שלו (את הסימן ניתן 'לתקן' בעזרת סיפוח ) .
מכאן שכל הרחבה ריבועית מוכלת בהרחבה ציקלוטומית.

נלקח מויקיפדיה

הגדרות נוספות הקשורות למשפט קרונקר-ובר:
קצרמר מתמטיקה
תורת המספרים האלגברית
משפטים באלגברה
משפטים בתורת המספרים

Exit mobile version