Diferencia entre revisiones de «Álgebra Abstracta/Anillo de Polinomios»

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<noinclude>{{En desarrollo}}</noinclude>
<noinclude>
{{navegar|libro=Álgebra/Álgebra Abstracta (Primer Curso)/Contenidos
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</math></center>
 
ObservandoObservemos que en cada coeficiente de un término del producto, el valor de la suma de los subíndices de cada productouno ende ellos factores de los sumandos que determinan al coeficiente, es igual al grado del término,. Por vemoslo que si llamamos <math>c_n</math> al coeficiente del productotérmino de grado <math>n</math> del producto, se cumplecumplirá que
 
{{Eqn|<math>c_n = a_0b_n + a_1b_{n-1} + \cdots + a_n b_0 = \sum_{i+j=n} a_i b_j.</math>|16-2}}
 
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<b>Lema A.</b> <i> La multiplicación definida en (16-4) es asociativa.</i>
La multiplicación definida en (16-4) es asociativa.</i>
<ul><i>
Demostración: </i> Sean <math>f,</math> <math>g</math> y <math>h</math> tres sucesiones de <math>\N</math> en <math>A</math>. Para todo <math>n</math> se cumple que
<center><math>\begin{array}{rcl}
(f(gh))_n & =& \displaystyle \sum_{i+\nu=n}f_i(gh)_{\nu} = \sum_{i+\nu=n} f_i \sum_{j+k} g_jh_k \\
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Por ejemplo, cada elemento <math>a</math> de <math>A</math> define la función <math>\widetilde{a}</math> que es tal que <math>\widetilde{a}_n = a\delta_{0,n}.</math>
 
{{DefRht|Indeterminada| Llamamos \textbf{<b>indeterminada}</b> con respecto al anillo <math>A</math> a la sucesión de <math>A^{\N}</math> simbolizada <math>X</math> y tal que
<center><math>X_n = \delta_{1,n}.</math></center>
Es decir que <math>X=(0,1,0,0, \ldots)</math>
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Suponer el resultado para todo <math>1\le k \le j</math>. Es decir que para todo <math>a</math> en <math>A</math> se cumple que <math>aX^k = X^k a</math>. Entonces,
<center><math>aX^{j+1} = aX^jX = X^jaX = X^jX a= X^{j+1}a.</math></center>
El resultado sigue por inducción.
</ol>
{{QED}} </ul> <hr>
Línea 336 ⟶ 335:
{{Ejmpl|Ejemplo}}
Sea <math>A = \Z_6</math> (enteros modulo 6) y sean <math>f=3 + 2X</math>, <math>g=1+4X</math>.
Entonces, \newline <math>f+g = 3+2X + 1+4X = 4</math>.
<hr>
 
Línea 374 ⟶ 373:
<hr>
 
=== Cuerpo de las Fracciones Racionales ===
 
Vimos arriba que cuando <math>A</math> es un dominio de integridad, en particular un cuerpo, <math>A[X]</math> también es un dominio de integridad. Sabemos del capítulo pasado que todo dominio de integridad puede extenderse a un cuerpo de fracciones del anillo.
 
{{DefRht|Cuerpo de las Fracciones Racionales| Sea <math>A</math> un dominio de integridad. Llamamos <b>cuerpo de las fracciones racionales</b> al cuerpo de fracciones del dominio de integridad <math>A[X]</math>. Notación: <math>A(X)</math>.
}}
 
Línea 386 ⟶ 385:
 
=== Anillo de las Series Formales de Potencias ===
Volvamos al anillo <math>A^{\N}</math> de las sucesiones con términos en un anillo <math>A</math>. Poniendo <math>X</math> al igual que para los polinomios, tendremos, por la demostración de la proposición de representación como sumatoria de los polinomios, que podríamos escribir cada sucesión como un polinomio de grado infinito, o sea como una sumatoria sin fin
<center><math>f = \sum_{i\ge 0} a_iX^{i} = a_0 + a_1X + \cdots + a_nX^n + \cdots.</math></center>
El lector habrá encontrado en sus cursos de Cálculo expresiones análogas llamadas <i>series de potencias</i>. Por tal razón, llamaremos a los elementos de <math>A^{\N}</math> <i>series de potencias formales</i>. Simbolizaremos a <math>A^{\N}</math> como <math>A[[X]]</math> y diremos que se trata del <b>anillo de las series de potencias formales</b> en una indeterminada con coeficientes en el anillo <math>\mathbf{A}</math>.
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<li> Sean <math>x</math>, <math>y</math>, <math>z</math> elementos de un anillo conmutativo. Hallar una fórmula para <math>(x+y+z)^n</math>.
 
<li> Sea <math>A= \Z</math>. Sean <math>f,</math> <math>g</math> en <math>A^{\N}</math> tales que <math>f_n=1</math> y <math>g_n=n</math> para todo número <math>n</math>. Hallar <math>-2f+3g</math>, <math>6f-5g</math>, <math>f^2</math>, <math>g^2</math>.
 
<li> <math>A = \Z</math>. Sean <math>,</math> <math>g</math> en <math>A^{\N}</math> tales que <math>f_n = \delta_{2,n}</math>, <math>g_n = \delta_{3,n}</math>. Escribir de forma explícita como sucesiones a <math>f</math> y <math>g</math>. Hallar <math>f+g</math>, <math>f-g</math>, <math>fg</math>, <math>f^2</math>, <math>g^2</math>.
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En esta sección, veremos como definir ceros de un polinomio. Sea <math>A</math> un anillo conmutativo con identidad y sea <math>A[X]</math> el anillo de polinomios en la indeterminada <math>X</math> con coeficientes en <math>A</math>. Supongamos que <math>B</math> fuera un superanillo de <math>A</math>, o sea un anillo que contiene a <math>A</math> y que <math>\alpha</math> fuera un elemento de <math>B</math> que conmuta con todos los elementos de <math>A</math>. (En particular, si <math>B</math> es conmutativo, cualquier elemento de <math>B</math>.)
 
{{DefRht|Evaluación| En la situación anterior, sea <math>f=\sum_{i=0}^m a_iX^i</math> un polinomio con coeficientes en <math>A</math>. Llamamos <b>evaluación</b> de <math>f</math> en <math>\alpha</math>, al elemento de <math>B</math> definido por <center><math>\sum_{i=0}^m a_i \alpha^i.</math></center>
enDecimos <math>\alpha</math>,que ese al elemento de <math>B</math> definidoes porel <centerb>valor<math/b>\sum_{i=0}^m a_ide \alpha^i.</math>f</centermath> en
Diremos que ese elemento de <math>B</math> es el <b>valor</b> de <math>f</math> en
<math>\alpha</math> y usaremos la notación funcional <math>f(\alpha)</math> para
representarlo.
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<b>Convenio Notacional.</b>
Notemos que la notación <math>f(x)</math> pudiera ser ambigua, ya que si consideramos a <math>f</math> como una sucesión o sea una función con dominio <math>\N</math>, <math>f(n)</math> puede indicar el coeficiente \linebreak <math>n</math>--ésimo del polinomio o la evaluación de <math>f</math> en <math>n</math>, que en general son dos cosas diferentes. Por lo que de ahora en adelante, la notación funcional se usará únicamente para la evaluación de polinomios y los polinomios siempre se presentarán como suma de términos.
 
 
Línea 567 ⟶ 565:
=== Sustitución de Indeterminada ===
 
Sea <math>A</math> un anillo conmutativo con identidad y sea <math>B = A[X]</math>, <math>B</math> es un superanillo de <math>A</math> y cada uno de sus elementos permuta con los elementos de <math>A</math>. Por lo que podemos evaluar cada polinomio en <math>A[X]</math> en un elemento <math>b</math> de <math>B</math>, o sea en otro polinomio, digamos, <math>g</math> de <math>A[X]</math>. El resultado se dice que es la <b>sustitución de la indeterminada</b> o variable <math>X</math> por <math>g(X)</math>.
 
{{Ejmpl|Ejemplo}}
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=== Los Ceros de un Polinomio ===
{{DefRht|Cero de un Polinomio| Sean <math>A</math> un anillo conmutativo con identidad, <math>B</math> un superanillo de <math>A</math> y <math>f</math> un polinomio con coeficientes en <math>A</math>. DiremosDecimos que un elemento <math>\alpha</math> de <math>B</math> que permuta con los elementos de <math>A</math> es un <b>cero</b> o <b>raíz</b> del polinomio <math>f,</math> ssi, <math>f(\alpha)=0</math>.
un <b>cero</b> o <b>raíz</b> del polinomio <math>,</math> ssi, <math>f(\alpha)=0</math>.
 
Denotaremos por <math>V_B(f)</math> (o simplemente <math>V(f)</math>, cuando el conjunto de donde se toman los ceros sea claro del contexto) al conjunto formado por todos los ceros de <math>f</math> en <math>B</math>.
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<!-- 05-31-2015 -->