在抽象代数中,一个域上的代数元α之极小多项式(或最小多项式)是满足P(α)=0的最低次首一多项式(多项式内最高次项之系数为1) P。此概念对线性代数与代数扩张的研究极有助益。

简介

在抽象代数中,一个域上的代数元极小多项式(或最小多项式)是满足 的最低次首一多项式(多项式内最高次项之系数为1) 。此概念对线性代数与代数扩张的研究极有助益。1

形式定义

为一个域,为有限维-代数。对任一元素,集合张出有限维向量空间,所以存在非平凡的线性关系 :

可以假设,此时多项式满足。根据多项式环里的除法,可知这类多项式中只有一个次数最小者,称之为极小多项式

由此可导出极小多项式的次数等于,而且可逆当且仅当其极小多项式之常数项非零,此时可以表成的多项式。2

矩阵的极小多项式

考虑所有矩阵构成的-代数,由于,此时可定义一个矩阵之极小多项式,而且其次数至多为;事实上,根据凯莱-哈密顿定理,可知其次数至多为,且其根属于该矩阵的特征值集。

极小多项式是矩阵分类理论(若尔当标准型、有理标准形)的关键。3

极小多项式与代数扩张

的有限扩张,此时可视为有限维-代数。根据域的性质,极小多项式必为素多项式。元素的迹数及范数等不变量可以从极小多项式的系数读出。3

参见

伽罗瓦扩张

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学

极小多项式

图文简介

在抽象代数中,一个域上的代数元α之极小多项式(或最小多项式)是满足P(α)=0的最低次首一多项式(多项式内最高次项之系数为1) P。此概念对线性代数与代数扩张的研究极有助益。