You are currently browsing the category archive for the '[Translation]Jean-Pierre Serre, A Course in Arithmetic' category.
Định lý 4.-Cho là một họ hữu hạn các phần tử trong
và
là họ các số bằng
. Điều kiện cần và đủ để tồn tại
sao cho cho
vớí mỗi
và mỗi
là
(1)Hầu hết các số bằng
.
(2)Với mỗi ta có
.
(3)Với mỗi tồn tại
sao cho
vớí mỗi
.
Tính cần của (1) và (2) suy ra từ định lí 3, tính cần của (3) là tầm thường (lấy ). Để chứng minh tính đủ của các điều kiện này ta cần ba bổ đề sau đây
Bổ đề 1.(“Định lý phần dư Trung Hoa”)-Cho là các số nguyên với các
nguyên tố với nhau từng cặp. Có số nguyên
sao cho
với mỗi
.
Cho là tích của các số
. Định lý Bezout chứng tỏ rằng đồng cấu chính tắc
là một đẳng cấu. Bổ đề được suy ra từ điều này.
Bổ đề 2.(“Định lý sấp xỉ”)-Cho là một tập con hữu hạn của
. Ảnh của
trong
là trù mật trong tích này(với tô pô tích của các
).
Nếu cần thì mở rộng , giả sử rằng
ở đây
là các số nguyên tố phân biệt và ta phải chứng minh rằng
trù mật trong
. Cho
là một điểm của tích này, ta sẽ chứng minh nó là một điểm tụ của
. Sau khi nhân với một số nguyên ta có thể giả sử rằng
với mỗi
. Bây giờ ta phải chứng minh rằng với mỗi
và mỗi số nguyên
, có
sao cho
và
với
. Theo bổ đề 1 áp dụng với
, tồn tại
sao cho
với mỗi
. Bây giờ chọn số nguyên
nguyên tố với tất cả các
(ví dụ là một số nguyên tố). Các số hữu tỷ có dạng
trù mật trong
(điều này có đơn giản từ kết quả
khi
). Chọn một số
như vậy với
. Số hữu tỷ
có tính chất cần tìm.
Bổ đề 3.(Định lý Dirichlet)-Nếu và
là các số nguyên dương nguyên tố cùng nhau thì có vô hạn các số nguyên tố
sao cho
.
Chứng minh sẽ cho trong chương VI; người đọc có thể kiểm tra rằng nó không dùng các kết quả của các chương III,IV và V.
Bây giờ trở lại với định lý 4, và cho là họ các số bằng
và thoả mãn các điều kiện (1),(2) và (3). Sau khi nhân với các bình phương của các số nguyên, có thể giả sử rằng tất các các
là các số nguyên. Gọi
là tập con của
gồm
và các uớc nguyên tố của các
;
là tập các
sao cho tồn tại
với
; hai tập này là các tập hữu hạn. Ta sét hai trường hợp
1)Ta có .
Đặt và
. Vì
nên các số nguyên
và
là nguyên tố cùng nhau, theo bổ đề 3 tồn tại số nguyên tố
sao cho
với
. Ta sẽ chứng minh rằng
có các tính chất cần tìm, nghĩa là
. Nếu
ta có
vì
, và ta phải kiểm tra rằng
. Nếu
thì điều này có từ
; nếu
là một số nguyên tố
, ta có
, do đó
với
và
với
; vì
và
là các đơn vị
adic, điều này chứng tỏ rằng
là một bình phương trong
(xem chương II mục 3.3) và ta có
. Nếu
,
là một đơn vị
adic. Vì
ta có
theo định lý 1. Nếu
,
là một đơn vị
-adic, do đó
và công thức trên chứng tỏ rằng
; mặt khác ta có
vì
. Nếu
ta có
; hơn nữa điều kiện
chứng tỏ rằng tồn tại
sao cho
; vì một trong các
bằng
(vì
), ta có
do đó
. Còn lại trường hợp
, ta quy về các trường hợp khác khi sử dụng công thức tích
. Điều này cho chứng minh đầy đủ định lý 4 trong trường hợp
.
2)Trường hợp tổng quát.
Ta biết rằng các bình phương trong lập thành một nhóm con mở của
, xem chương II mục 3.3. Theo bổ đề 2, tồn tại
sao cho
là một bình phương trong
với mỗi
. Nói riêng
. Nếu ta đặt
thì họ
thoả mãn các điều kiện
và hơn nữa
nếu
. Theo 1) ở trên tồn tại
sao cho
. Nếu ta đặt
thì dễ thấy
có các tính chất đòi hỏi.
Trường các số hữu tỷ được nhúng như một trường con của các trường
và
. Nếu
,
(tương ứng
) là ký hiệu Hilbert của ảnh của chúng trong
(tương ứng trong
). Kí hiệu
là tập các số nguyên tố và ký hiệu
, và quy ước rằng
, do đó
trù mật trong
với mỗi
.
Định lí 3(Hilbert).-Nếu , ta có
với hầu hết(với mỗi
trừ ra một số hữu hạn)
và
.
Vì ký hiệu Hilbert là song tuyến tính nên để chứng minh định lí ta chỉ cần chứng minh khi bằng
hoặc số nguyên tố. Trong mỗi trường hợp định lý 1 cho giá trị của
. Ta thấy
1). Ta có
và
nếu
; tích bằng
.
2) với
là số nguyên tố. Nếu
ta có
với mỗi
; nếu
ta có
nếu
và
. Tích bằng
.
3) với
là các số nguyên tố. Nếu
, công thức iv) của mệnh đề 2 chứng tỏ
với mỗi
và ta chuyển về trường hợp đã xét ở trên. Nếu
và nếu
, ta có
với
và
, xem chương I, mục 3.2, định lý 5. Nếu
khác nhau và khác
, ta có
với
và
; nhưng theo luật tương hỗ bậc hai(chương I, mục 3.3, định lý 6) ta có
; do đó tích bằng
. Định lý được chứng minh.
Chú ý.- Công thức tích tương đương với luật tương hỗ bậc hai. Cái hay cúa nó là nó có thể mở rộng đến tất cả các trường số đại số (tập sẽ thay bởi tập các chỗ cuả trường).
Định lý 1.-Khi ta có
nếu
hoặc
là
, và
nếu
và
là
. Khi
và nếu ta viết
dưới dạng
, ở đây
nằm trong nhóm
các đơn vị
-adic, ta có
nếu
và
nếu
.
(Nhắc lại rằng là ký hiệu Legendre
, ở đây
là ảnh của
bởi ánh xạ co modulo
:
. Còn
và
ký hiệu các lớp modulo
của
và
tương ứng, xem chương II, mục 3.3)
Định lý 2.-Ký hiệu Hilbert là một dạng song tuyến tính không suy biến trên -không gian véc tơ
.
(Tính song tuyến tính của chính là công thức v) đã được đề cập đến trong mục trước. Mệnh đề
không suy biến nghĩa là nếu
thoả mãn
thì
).
Hệ quả-Nếu không phải là một bình phương thì nhóm
xác định trong mệnh đề 1 là một nhóm con có chỉ số
trong
.
Đồng cấu xác định bởi
có nhân
bởi mệnh đề 1; hơn nữa
là toàn ánh vì
không suy biến. Do vậy,
là một đẳng cấu từ
lên
và hệ quả được chứng minh.
Chú ý-Tổng quát hơn, Cho là mở rộng Galois hữu hạn của
sao cho nhóm Galois của nó là giao hoán. Ta có thể chứng minh rằng
đẳng cấu với
và biết nhóm
sẽ xác định nhóm
. Đây là hai kết quả cơ bản của cái gọi là “lý thuyết trường lớp địa phương”.
Chứng minh của các định lý 1 và 2.
Trường hợp là tầm thường. Chú ý rằng
khi đó sẽ là một không gian véc tơ có chiều
(trên trường
) có
là các biểu diễn. Gỉa sử bây giờ rằng
.
Bổ đề.-Cho là một đơn vị
-adic. Nếu phương trình
có một lời giải không tầm thường trong
thì nó có một lời giải
sao cho
và
.
Bởi mệnh đề của chương II, mục 2.1, phương trình đã cho có một lời giải nguyên thuỷ
. Ta chứng minh rằng lời giải này có tính chất đòi hỏi. Nếu không phải như vậy, ta sẽ có
hoặc
; vì
và
, ta phải có cả hai
và
; do đó
, nghĩa là
, mâu thuẫn với tính nguyên thuỷ của lời giải
.
Gìơ chúng trở lại chứng minh định lý 1, đầu tiên ta giả sử là .
Dễ thấy rằng chỉ cần xét các số mũ theo modulo
; chú ý đến tính đối xứng của ký hiệu Hilbert, chỉ có ba trường hợp cần phải xét:
1). Ta phải kỉêm tra rằng
. Phương trình
có một lời giải không tầm thường modulo
(chương I, bài 2, hệ quả 2 của định lý 3); vì định thức của dạng bậc hai này là một đơn vị
-adic, nghiệm trên nâng đến một lời giải
-adic(chương II, mục 2.2, hệ quả 2 của định lý 1); do đó
.
2). Ta phải kiểm tra rằng
. Vì
ta có
bởi công thức iii) của mệnh đề 2; do vậy sẽ là đủ nếu ta kiểm tra
. Điều này đơn giản nếu
là một bình phương, hai vế cùng bằng
. Trong trường hợp còn lại
, xem chương II, mục 3.3, định lý 3. Khi đó bổ đề trên chứng tỏ phương trình
không có nghiệm không tầm thường, do vậy
.
3). Ta phải kiểm tra rằng
. Công thức iv) của mệnh đề 2 chứng tỏ rằng
, mà ta vừa biết rằng
, từ đó ta có kết quả cần chứng minh được suy ra từ
.
Định lý 1 được chứng minh(với ), định lý 2 suy ra từ nó vì công thức tính
là tuyến tính. Để chứng minh tính suy biến, sẽ là đủ nếu ta chỉ ra rằng với mỗi
khác phần tử đơn vị, một phần tử
sao cho
. Theo hệ quả của định lý 3, chương II, mục 3.3, ta có thể lấy
hoặc
với
thoả mãn
; sau đó ta chọn
tương ứng là
và
.
Trường hợp . Như trên ta chỉ cần xét
theo modulo
, có ba trường hợp xảy ra
1). Ta phải kiểm tra
nếu
hoặc
đồng dư với
và
nếu khác. Gỉa sử trước tiên rằng
. Khi đó
hoặc
. Trong trường hợp thứ nhất
là một bình phương(chương II, mục 3.3, định lý 4) và ta có
. Trong trường hợp thứ hai ta có
và có
sao cho
; dạng
có
là một nghiệm và do vậy
. Bây giờ ta giả sử rằng
; nếu
là một lời giải nguyên thuỷ của
thì
; nhưng các bình phương trong
là
và
; đồng dư này kéo theo
đồng dư với
, mâu thuẫn với tính nguyên thuỷ của nghiệm đó. Vậy là
trong trường hợp này.
2). Ta phải kiểm tra rằng
. Trước hết ta chứng minh rằng
, nghĩa là
khi và chỉ khi
. Theo bổ đề trên nếu
sẽ tồn tại
sao cho
và
. Khi đó ta có
, do đó
. Nhưng chỉ có các bình phương modulo
là
và
; từ đây ta có
. Ngược lại, nếu
,
là một bình phương và
; nếu
, phương trình
có
là một lời giải modulo
, và lời giải sấp xỉ nầy nâng lên một lời giải đúng(chương II, mục 2.2, hệ quả 3 của định lý 1), do đó
. Tiếp sau ta sẽ chứng minh rằng
; theo mệnh đề 2, điều này đúng nếu
hoặc
. Trường hợp còn lại là
, nghĩa là
và
hoặc
; sau khi nhân
và
bởi các bình phương, ta có thể giả sử rằng
hoặc
; bây giờ các phương trình
và
có lời giải
; do đó
.
3). Ta phải kiểm tra rằng
. Công thức iv) của mệnh đề 2 chứng tỏ rằng
. Theo cái mà ta vừa biết ta có
. Vì
và
, số mũ trên bằng
, điều này chứng minh định lý 1. Tính tuyến tính của
có từ biểu thức của ký hiệu này vì
và
là các đồng cấu. Tính suy biến được kiểm tra trên các biểu diễn
với
và
. Cụ thể, ta có
và
.
Chú ý. Viết dưới dạng
với
. Khi đó
là dạng song tuyến tính đối xứng trên
với giá trị trong
và định lý 1 cho ma trận của nó trong một cơ sở của
:
Với nó là ma trân
.
Với , theo cơ sở
với
, nó có ma trận
nếu
và
nếu
.
Với , theo cơ sở
, ma trận là
.
Trong mục này, ký hiệu trường các số thực
hoặc trường các số
adic
(ở đây
là một số nguyên tố).
Cho . Ta đặt
nếu
có nghiệm
trong
,
trong trường hợp còn lại. Số
được gọi là ký hiệu Hilbert của
và
liên quan đến
. Dễ thấy rằng
không thay đổi khi
và
được nhân thêm các bình phương; do vậy ký hiệu Hilbert xác định một ánh xạ từ
tới
.
Mệnh đề 1.-Cho và cho
. Để
điều kiện cần và đủ là
thuộc nhóm
các chuẩn của các phần tử của
.
Nếu là bình phương của một phần tử
thì phương trình
có
là một nghiệm, do vậy
và mệnh đề là đơn giản trong trường hợp này vì
và
. Nếu khác,
sẽ là bậc hai trên
; nếu ký hiệu một căn bậc hai của
là
thì mỗi phần tử
có thể viết dưới dạng
với
và
. Nếu
, tồn tại
sao cho
, do vậy dạng bậc hai
có nghiệm
và ta có
. Ngược lại, nếu
, dạng này có nghiệm
. Ta có
bởi vì nếu trái lại,
sẽ là một bình phương. Từ đây ta có
.
Mệnh đề 2.-Ký hiệu Hilbert thoả mãn các công thức sau
i) và
;
ii) và
;
iii);
iv).
(Trong các công thức này ký hiệu các phần tử của
; ta giả sử
khi công thức chứa
.)
Công thức i) là hiển nhiên. Nếu (tương ứng
) thì dạng bậc hai
có nghiệm
(tương ứng
); do đó
, điều này chứng minh ii). Nếu
thì
theo mệnh đề 1; khi đó
, điều này chứng minh iii). Công thức iv) được suy ra từ các công thức i),ii) và iii).
Chú ý.-Công thức iii) là một trường hợp riêng của công thức
v), thể hiện tính song tuyến tính của ký hiệu Hilbert; công thức này sẽ được chứng minh trong mục sau.
Định lí 3.-Gỉa sử và cho
là một phần tử của
, với
và
. Để
là một bình phương điều kiện cần và đủ là
chẵn và ảnh
của
trong
là một bình phương.
(Điều kiện cuối cùng nghĩa là ký hiệu Legendre của
bằng
. Sau đây ta viết
thay cho
.)
Phân tích dưới dạng
với
và
. Phân tích
của định lí 2 chứng tỏ rằng
là bình phương nếu và chỉ nếu
chẵn và
và
là bình phương; mà
đẳng cấu với
và
là khả nghịch trong
nên tất cả các phần tử của
là các bình phương. Vì
đẳng cấu với
, định lí được chứng minh.
Hệ quả.-Nếu nhóm
là một nhóm có kiểu
. Nó có các biểu diễn
ở đây
thoả mãn
.
Điều này là đơn giản.
Định lí 4.-Một phần tử của
là một bình phương khi và chỉ khi
chẵn và
.
Phân tích chứng tỏ rằng
là bình phương khi và chỉ khi
và là một bình phương trong
. Bây giờ đẳng cấu
được xây dựng trong chứng minh của mệnh đề 8 mang
lên
. Lấy
, ta thấy rằng tập các bình phương trong
bằng
. Khi đó một phần tử
là bình phương khi và chỉ khi nó
, định lí được chứng minh.
Chú ý.-Kết quả mọi phần tử của là một bình phương cũng có được khi áp dụng hệ quả 3 của định lí 1 cho dạng bậc hai
.
Hệ quả.-Nhóm là nhóm có kiểu
. Nó có các biểu diễn là
.
Điều này suy ra từ kết quả có các biểu diễn là
.
Chú ý
1)Với , xác định các đồng cấu
theo nghĩa của các công thức mục 3.2 chương 1:
nếu
,
nếu
nếu
,
nếu
.
Ánh xạ xác định một đẳng cấu của
lên
và ánh xạ
xác định một đẳng cấu từ
lên
. Do đó cặp
xác định một đẳng cấu từ
lên
. Nói riếng một đơn vị
adic
là bình phương nếu và chỉ nếu
.
2)Các định lí 3 và 4 chứng tỏ rằng là một nhóm con mở của
.
Bổ đề.-Cho với
nếu
và
nếu
. Khi đó
.
Theo giả thiết ta có với
. Công thức nhị thức cho ta
, số mũ của những số hạng không được viết ra
, do đó cũng
. Hơn nữa
(bao gồm luôn cả trường hợp
nếu
). Điều này chứng tỏ rằng
, do đó
.
Mệnh đề 8.-Nếu ,
đẳng cấu với
. Nếu
,
và
đẳng cấu với
.
Xét trường hợp đầu tiên . Chọn một phần tử
, chẳng hạn
. Theo bổ đề trên ta có
. Cho
là ảnh của
trong
; ta có
và
. Nhưng
có cấp
nên nó là một nhóm cyclic sinh bởi
. Bây giờ ký hiệu
là đẳng cấu
của
lên
. Biểu đồ
là giao hoán. Từ điều này ta thấy xác đinh một đẳng cấu
từ
lên
, và mệnh đề được chứng minh với trường hợp
.
Bây giờ giả sử rằng . Chọn
, nghĩa là
. Xác định như trên các đẳng cấu
và một đẳng cấu
. Mặt khác, đồng cấu
cảm sinh một đẳng cấu từ
lên
. Từ điều này ta có
.
Định lí 2.-Nhóm đẳng cấu với
nếu
và với
nếu
.
Mọi phần tử có thể viết một cách duy nhất dưới dạng
với
và
. Do đó
. Hơn nữa, mệnh đề 7 chứng tỏ rằng
ở đây
là nhóm cyclic cấp
, và cấu trúc của
cho bởi mệnh đề 8.
Cho là nhóm các đơn vị
-adic. Với mỗi
, đặt
; đây là nhân của đồng cấu
. Nói riêng, thương
có thể đồng nhất với
, do đó nó là cyclic bậc
(xem Chương 1, định lý 2).
làm thành một dãy giảm các nhóm con mở của
, và
. Nếu
, ánh xạ
xác đinh một đẳng cấu
; điều này có được từ công thức
. Từ đây, bởi quy nạp theo
ta có
có bậc
.
Bổ đề.-Cho là một dãy khớp các nhóm giao hoán(ký hiệu theo lối cộng) với
và
là hữu hạn có cấp
và
nguyên tố cùng nhau. Cho
là tập những
thuộc
sao cho
. Nhóm
là tổng trực tiếp của
và
. Hơn nữa
là nhóm con duy nhất của
đẳng cấu với
.
Vì và
nguyên tố cùng nhau nên có các số nguyên
thoả mãn
. Nếu
, thì
, do đó
; và
. Hơn nữa, mỗi
có thể viết dưới dạng
; vì
, ta có
, do đó
; mặt khác, từ
kéo theo
. Do đó ta thấy rằng
và phép chiếu
xác định một đẳng cấu từ
lên
. Ngược lại, nếu
là một nhóm con của
đẳng cấu với
, ta có
dó đó
và
bởi vì hai nhóm này có cùng cấp.
Mệnh đề 7.-Ta có ở đây
là nhóm con duy nhất của
đẳng cấu với
.
Áp dụng bổ đề với dãy khớp , có thể áp dụng được bởi vì cấp của
bằng
và cấp của
bằng
. Từ đây, ta có
chứa một nhóm con duy nhất
đẳng cấu với
và phép chiếu
mang
đẳng cấu với
. Vì
, bởi cho qua giới hạn ta có một nhóm con
của
đẳng cấu với
. Ta có
; sự duy nhất của
suy ra từ sự duy nhất của
.
Hệ quả.-Trường chứa các căn bậc
của đơn vị.
Chú ý-1)Nhóm được gọi là nhóm các biểu diễn nhân tính của các phần tử của
.
2)Sự tồn tại của cũng có thể có được khi áp dụng hệ quả 1 của định lý 1 với phương trình
.
Ta quan tâm đến việc chuyển từ một lời giải đến một lời giải đúng(nghĩa là với hệ số trong
). Người ta sử dụng bổ đề sau(tương tự
-adic của “phương pháp Newton”):
Bổ đề-Cho và
là đạo hàm của nó. Cho
sao cho
. Khi đó tồn tại
sao cho
và
.
Lấy có dạng
với
. Theo công thức Taylor ta có
với
. Theo giả thiết
và
với
và
. Điều này cho phép ta chọn
thoả mãn
. Từ đây ta có
vì
. Cuối cùng áp dụng công thức Taylor với
ta có
; vì
ta thấy là
.
Định lý 1.-Cho và
là một số nguyên sao cho
. Gỉa sử
và
và
. Khi đó tồn tại một không điểm
của
trong
sao cho nó đồng dư với
modulo
.
Trước hết ta giả sử rằng . Áp dụng bổ đề trên với
, ta có
đồng dư với
sao cho
và
. Ta có thể áp dụng bổ đề với
sau khi thay
bởi
. Theo cách này bằng quy nạp ta sẽ có dãy
thoả mãn
và
. Đây là một dãy Cauchy. Nếu
là giới hạn của nó ta sẽ có
và
, do vậy định lý đúng với
. Trường hợp
suy ra từ trường hợp
, chỉ cần thay đổi
. Cụ thể hơn, cho
là đa thức một biến hình thành từ
khi thay
với
bởi
. Áp dụng điều vừa chứng minh với
và
; tồn tại
sao cho
. Nếu ta đặt
với
thì phần tử
thoả mãn các điều kiện đòi hỏi của định lý.
Hệ quả 1.-Mỗi không điểm đơn của phép co modulo của một đa thức
nâng lên một không điểm của
với hệ số trong
.
(Nếu là một đa thức trên trường
, một không điểm
của
được gọi là đơn nếu ít nhất một trong các đạo hàm riêng
khác không tại
.)
Đây là trường hợp đặc biệt .
Hệ quả 2.-Gỉa sử . Cho
với
là một dạng bậc hai có hệ số trong
với định thức
khả nghịch. Cho
. Mỗi lời giải nguyên thuỷ của phương trình
nâng tới một lời giải đúng.
Quan tâm đến hệ quả 1, sẽ là đủ nếu ta chỉ ra các đạo hàm riêng của không cùng lúc triệt tiêu modulo
. Bây giờ
; vì
và
là nguyên thuỷ, một trong các đạo hàm riêng này khác
.
Hệ quả 3.-Gỉa sử . Cho
với
là một dạng bậc hai với hệ số trong
và cho
. Cho
là một lời giải nguyên thuỷ của
. Ta có thể nâng
thành một lời giải đúng của
nếu các đạo hàm riêng của
không cùng lúc triệt tiêu modulo
tại
; điều kiện cuối này sẽ thoả mãn nếu
khả nghịch.
Mệnh đề đầu có khi áp dụng định lý với ; mệnh đề thứ hai có thể chứng minh như trường hợp
(bỏ đi nhân tử
.)
Bổ đề.-Cho là một hệ xạ ảnh, và
là giới hạn xạ ảnh của nó. Nếu
là hữu hạn và khác rỗng, thì
khác rỗng.
Kết quả là đơn giản nếu các
là toàn ánh; ta sẽ dẫn bổ đề đến trường hợp này. Để làm điều này, ký hiệu
là ảnh của
trong
; với
cố định
là dãy giảm các tập hữu hạn khác rỗng; do đó dãy này phải dừng, nghĩa là, dãy
không phụ thuộc
khi
đủ lớn. Gọi
là giá trị giới hạn của dãy này. Ta thấy ngay rằng
mang
trùm lên
; vì các
khác rỗng nên
khác rỗng , bởi vì nhận xét lúc đầu nên ta có
khác rỗng.
Ký hiệu.-Nếu là một đa thức với hệ số trong
, và nếu
là một số nguyên
, ta ký hiệu
là đa thức có hệ số trong
có được từ
bởi phép co modulo
.
Mệnh đề 5.-Cho là các đa thức với hệ số nguyên
-adic. Các điều sau là tương đương:
i)Các có nghiệm chung trong
;
ii)Với mỗi các đa thức
có nghiệm chung trong
.
Gọi (tương ứng
) là tập các nghiệm chung của các
(tương ứng các
). Các
là hữu hạn và
. Bởi bổ đề trên ta thấy
khác rỗng khi và chỉ khi các
khác rỗng. Mệnh đề được chứng minh.
Một điểm được gọi là nguyên thuỷ nếu một trong các
là khả nghịch, nghĩa là, không phải tất cả các
chia hết cho
. Ta định nghĩa phần tử nguyên thuỷ của
một cách tương tự.
Mệnh đề 6.-Cho các là các đa thức thuần nhất với hệ số nguyên
-adic. Các điều sau là tương đương:
a)Các có nghiệm chung không tầm thường trong
;
b)Các có nghiệm chung nguyên thuỷ trong
;
c)Với tất cả , các
có nghiệm chung nguyên thuỷ trong
.
Phép suy là tầm thường. Ngược lại, nếu
là một nghiệm chung không tầm thường của các
, đặt
và
. Dễ thấy
là một phần tử nguyên thuỷ của
, và đó là một nghiệm chung của các
. Do vậy b) tương đương với a). Tính tương đương của b) và c) có được từ bổ đề.
Định nghĩa 2.-Trường các số -adic, ký hiệu bởi
, là trường các thương của vành
.
Ta thấy ngay lập tức rằng . Mỗi phần tử
của
có thể viết một cách duy nhất dưới dạng
với
; ở đây,
lại được gọi là giá trị
-adic của
và được ký hiệu bởi
. Ta có
khi và chỉ khi
.
Mệnh đề 4.-Trường , với tô pô xác định bởi
, là com pắc địa phương, và chứa
như một vành con đóng; trường
là trù mật trong
.
Điều này là đơn giản.
Chú ý-Chúng ta có thể định nghĩa (tương ứng
) như bao đủ của
(tương ứng
) với khoảng cách
-adic
.
-Khoảng cách thoả mãn bất đẳng thức siêu mê tríc
. Từ điều này ta thấy rằng một dãy
có giới hạn khi và chỉ khi
; tương tự, một chuỗi hội tụ khi và chỉ khi số hạng tổng quát của nó tiến đến
.


Recent Comments