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Matemática · Glossário

O que é conteúdo de um polinômio?

Definição 2.22 Matemática universitária — Graduação 3 · Capítulo 2 — Anéis e aritmética

O conteúdo c(P)c(P) de um P∈A[X]P \in A[X] não nulo é um mdc de seus coeficientes (definido a menos de uma unidade); PP é primitivo se c(P)∈A×c(P) \in A^\times. Todo P∈A[X]P \in A[X] se escreve P=c(P) P1P = c(P)\,P_1 com P1P_1 primitivo, e todo P∈K[X]∖{0}P \in K[X]\setminus\{0\} se escreve P=λP1P = \lambda P_1 com λ∈K×\lambda \in K^\times e P1∈A[X]P_1 \in A[X] primitivo (elimine os denominadores e ponha o conteúdo em evidência).

Exemplos

Exemplo 2.26

Xn−pX^n - p é irredutível sobre Q\Q para todo primo pp e todo n≥1n \geq 1 (Eisenstein em pp): há polinômios irredutíveis de todos os graus sobre Q\Q — em contraste flagrante com C\C (grau 11, d’Alembert–Gauss, demonstrado no Capítulo 16) e com R\R (graus 1,21, 2). O truque da translação amplia o alcance de Eisenstein: o polinômio ciclotômico de índice pp, Φp=Xp−1+⋯+X+1=Xp−1X−1\Phi_p = X^{p-1} + \dots + X + 1 = \frac{X^p - 1}{X - 1}, satisfaz

Φp(X+1)=(X+1)p−1X=Xp−1+(p1)Xp−2+⋯+(pp−1),\Phi_p(X + 1) = \frac{(X+1)^p - 1}{X} = X^{p-1} + \binom{p}{1}X^{p-2} + \dots + \binom{p}{p-1},

que é de Eisenstein em pp (p∣(pk)p \mid \binom pk para 0<k<p0 < k < p, e (pp−1)=p≢0 mod p2\binom{p}{p-1} = p \not\equiv 0 \bmod p^2): logo Φp(X+1)\Phi_p(X+1) e, com ele, Φp\Phi_p são irredutíveis sobre Q\Q. Esse é o coração algébrico da história do 1717-ágono contada no Capítulo 4.

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