Bourbaki

习题 12, § 8

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交换代数, VI, 465

Bourbaki marks this one as harder than the rest.

Google 翻译生成的粗略草稿,质量较低。术语依照术语表,但句子可能有误;之后会由仔细的译文取代。

令 K 为域,vv 右 K 的估值,A 环的估值vv 以及Γ\Gamma 阶群。

(a) 令f(X)=a0Xn+a1Xn−1+…+anf(X) = a_0 X^n + a_1 X^{n-1} + \ldots + a_n为A[X]A[X]的多项式,使得v(a0)=0v(a_0) = 0,所有根属于到K;令xix_i(1≤i≤r1 \leq i \leq r)为这些不同的根,并令kik_i为xix_i(1≤i≤r1 \leq i \leq r)重数阶。让

g(X)=b0Xn+b1Xn−1+…+bn=b0(X−y1)…(X−yn) g(X) = b_0 X^n + b_1 X^{n-1} + \ldots + b_n = b_0 (X - y_1) \ldots (X - y_n)

A[X]\mathbf{A}[X] 中的另一个多项式,使得 v(b0)=0v(b_0) = 0 和 yiy_i 属于到 K。证明存在 λ0∈Γ\lambda_0 \in \Gamma,使得 v(xi−xj)<λ0v(x_i - x_j) < \lambda_0 对于不同指标 i,ji, j 的每个有序对且对于所有A≥AnA \geq A_n,存在μ≥λ\mu \geq \lambda使得关系v(ai−bi)≥μv(a_i - b_i) \geq \mu对于所有ii意味着,对于1≤i≤r1 \leq i \leq r,恰好存在kik_i指标hh使得v(xi−yh)≥Av(x_i - y_h) \geq A。 (首先以两种方式评估v(f(yh))v(f(y_h)),以表明对于至少一个ii必然有v(xi−yh)≥λv(x_i - y_h) \geq \lambda;然后评估

v(f′(z)f(z)−g′(z)g(z)) v \left( \frac{f'(z)}{f(z)} - \frac{g'(z)}{g(z)} \right)

在合适的点z∈Kz \in K。)如果进一步bi=aib_i = a_i除了i=n−1i = n - 1之外,证明只要λ0\lambda_0是足够大,yhy_h都是不同的(假设yhy_h不是一个简单的矩阵,则评估f′(yh)/f(yh)f'(y_h)/f(y_h)) 根 / gg)。

(b) 假设此后 K 是子域 K0K_0 中的代数闭包,使得 An=A∩K0A_n = A \cap K_0 是 Henselian。假设多项式 ff 属于到 A0[X]A_0[X] 并且在 K0K_0 上*不可约且可分*。让z∈Kz \in K这样

u(z−vi)>v(z−xj) u(z - v_i) > v(z - x_j)

对于所有 j≠ij \neq i;然后证明K0(xi)⊂K0(z)K_0(x_i) \subset K_0(z)。 (证明 z−xiz - x_i 等于其相对于 K0(xi)K_0(x_i) 的所有共轭。)

(c) 假设 f∈A0[X]f \in A_0[X] 是*可分离的*,并让 f=a0∏i=1rfif = a_0 \prod_{i=1}^r f_i 分解变成 K0[X]K_0[X] 中的单调不可约多项式(其中属于事实上到 A0[X]A_0[X]、cf. 章 V, § 1, no. 3、命题 11)。 证明(在(a)的记号中),如果将g的足够大、分解取μ\mu转化为K0[X]K_0[X]中的莫尼克不可约因子可以写成b0∏i=1rgib_0 \prod_{i=1}^r g_i,其中,对于所有ii,gig_i是相同的次数与fif_i(分解据说与ff“具有相同的型”)以及fif_i和gig_i的进一步分裂域对于所有ii来说都是相同的。 (首先证明 g 是可分离的;然后考虑 ff 的 K0K_0 包含根和 g 的有限伽罗瓦扩张,并考虑这个扩张的伽罗瓦群排列这些根的方式;最后使用 (b)。)

(d) 给出例,其中ff是不可约但不可分的,并且对于所有μ≥An\mu \geq A_n,存在一个多项式

g(X)=b0Xn+b1Xn−1+…+br∈A0[X] g(X) = b_0 X^n + b_1 X^{n-1} + \ldots + b_r \in A_0[X]

其中v(ai−bi)≥μv(a_i - b_i) \geq \mu对于所有ii,这不是不可约的(取K0K_0使得K≠K0K \neq K_0和K是K0K_0的根扩张)。

解答

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