Σελίδα 1 από 1

Πολυώνυμο στο $\mathbb{F}_{q}[X]$

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 13, 2019 9:13 pm
από luffatos
Γεια σας! Καλώς σας βρήκα!
Θα ήθελα μια υπόδειξη (ή λύση) σε ένα ερώτημα.

Αν \mathbb{F}_{q} πεπερασμένο σώμα χαρακτηριστικής p, δείξτε ότι για κάποιο f\in \mathbb{F}_{q}[X], ισχύει ότι f'=0 αν και μόνο αν το f είναι p-στή δύναμη κάποιου πολυωνύμου του \mathbb{F}_{q}[X].

Ευχαριστώ εκ των προτέρων!

Re: Πολυώνυμο στο $\mathbb{F}_{q}[X]$

Δημοσιεύτηκε: Δευ Οκτ 14, 2019 8:05 am
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
luffatos έγραψε:
Κυρ Οκτ 13, 2019 9:13 pm
Γεια σας! Καλώς σας βρήκα!
Θα ήθελα μια υπόδειξη (ή λύση) σε ένα ερώτημα.

Αν \mathbb{F}_{q} πεπερασμένο σώμα χαρακτηριστικής p, δείξτε ότι για κάποιο f\in \mathbb{F}_{q}[X], ισχύει ότι f'=0 αν και μόνο αν το f είναι p-στή δύναμη κάποιου πολυωνύμου του \mathbb{F}_{q}[X].

Ευχαριστώ εκ των προτέρων!
Καλώς όρισες.
Δίνω μια υπόδειξη.
Απέδειξε πρώτα ότι
1)Για f(x),g(x)\in \mathbb{F}_{q}[X]
είναι
(f(x)+g(x))^{p}=(f(x))^{p}+(g(x))^{p}

2)Για κάθε b\in F υπάρχει a\in F με a^{p}=b.

Re: Πολυώνυμο στο $\mathbb{F}_{q}[X]$

Δημοσιεύτηκε: Δευ Οκτ 14, 2019 1:32 pm
από luffatos
Σκέφτηκα το εξής:
Η παράγωγος του πολυωνύμου f(x)=a_{n}x^{n}+\cdots a_{1}x+a_{0} είναι f'(x)=na_{n}x^{n-1}+\cdots a_{1} .
f' = 0 αν και μόνο αν ka_{k}=0 για 1\leq k\leq n.
Αν το k είναι πολλαπλάσιο του p τότε ο όρος γίνεται 0 ανεξάρτητα από την τιμή του a_{k}.
Αν, όμως, το k δεν διαιρείται από το p τότε πρέπει a_{k}=0.
Άρα, ισοδύναμα, a_{k}=0 για όλα τα 1\leq k\leq n που δεν διαιρούνται από το p.

Η f μπορεί τώρα να γραφτεί στη μορφή:
\displaystyle{f(x)=a_{mp}x^{mp}+a_{(m-1)p}x^{(m-1)p}+\cdots +a_{p}x^{p}+a_{0}}

Εδώ άρχισα να κολλάω και δεν είμαι σίγουρος αν έχω κάνει σωστά βήματα.
Σκέφτομαι ότι q=p^{r} με r\geq 1.
Για κάθε u,v \in \mathbb{F}_{q} ισχύει u^{q}=u (ιδιότητα πεπερασμένων σωμάτων) και (u+v)^{p}=u^{p}+v^{p} (από διωνυμικό ανάπτυγμα και p|\binom{p}{i})
άρα πείραξα όλους τους όρους και πέταξα την δύναμη p απ' έξω, οπότε έγραψα την f(x) σαν (g(x))^{p} .

Δεν ξέρω αν είμαι σωστός γιατί κολλάω στην ιδιότητα u^{q}=u όπως επίσης κολλούσα και στο να αποδείξω το βήμα 2 που μου δείξατε.

Re: Πολυώνυμο στο $\mathbb{F}_{q}[X]$

Δημοσιεύτηκε: Δευ Οκτ 14, 2019 3:26 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
luffatos έγραψε:
Δευ Οκτ 14, 2019 1:32 pm
Σκέφτηκα το εξής:
Η παράγωγος του πολυωνύμου f(x)=a_{n}x^{n}+\cdots a_{1}x+a_{0} είναι f'(x)=na_{n}x^{n-1}+\cdots a_{1} .
f' = 0 αν και μόνο αν ka_{k}=0 για 1\leq k\leq n.
Αν το k είναι πολλαπλάσιο του p τότε ο όρος γίνεται 0 ανεξάρτητα από την τιμή του a_{k}.
Αν, όμως, το k δεν διαιρείται από το p τότε πρέπει a_{k}=0.
Άρα, ισοδύναμα, a_{k}=0 για όλα τα 1\leq k\leq n που δεν διαιρούνται από το p.

Η f μπορεί τώρα να γραφτεί στη μορφή:
\displaystyle{f(x)=a_{mp}x^{mp}+a_{(m-1)p}x^{(m-1)p}+\cdots +a_{p}x^{p}+a_{0}}
Μεχρι εδώ όλα καλά.
Εδώ άρχισα να κολλάω και δεν είμαι σίγουρος αν έχω κάνει σωστά βήματα.
Σκέφτομαι ότι q=p^{r} με r\geq 1.
Για κάθε u,v \in \mathbb{F}_{q} ισχύει u^{q}=u (ιδιότητα πεπερασμένων σωμάτων) και (u+v)^{p}=u^{p}+v^{p} (από διωνυμικό ανάπτυγμα και p|\binom{p}{i})
άρα πείραξα όλους τους όρους και πέταξα την δύναμη p απ' έξω, οπότε έγραψα την f(x) σαν (g(x))^{p} .

Δεν ξέρω αν είμαι σωστός γιατί κολλάω στην ιδιότητα u^{q}=u όπως επίσης κολλούσα και στο να αποδείξω το βήμα 2 που μου δείξατε.
Το βήμα 2) μπορεί να αποδειχθεί ως εξης

1 τρόπος
Θεωρησε την h:F\rightarrow F
με h(a)=a^{p}
Απέδειξε ότι η h είναι 1-1οποτε αφού το F είναι πεπερασμένο είναι και επί

2 τρόπος
Είναι q=p^{r}
ετσι η
u^{q}=u
γράφεται
\displaystyle{u^{p^{r}}=u}
κλπ
Νομίζω ότι τώρα μπορείς να ολοκληρώσεις την απόδειξη.
Γράφτην για να είμαστε σίγουροι και για να μείνει για τους επόμενους.