बीजगणितीय विस्तार

गणित में, एक बीजगणितीय विस्तार एक क्षेत्र विस्तार है $L/K$ जैसे कि बड़े क्षेत्र का प्रत्येक तत्व (गणित) $L$ छोटे क्षेत्र पर बीजगणितीय तत्व है $K$; यानी, अगर हर तत्व $L$ में गुणांक वाले शून्येतर बहुपद का एक मूल है $K$. एक फ़ील्ड एक्सटेंशन जो बीजगणितीय नहीं है, उसे फ़ील्ड एक्सटेंशन#ट्रान्सेंडैंटल एक्सटेंशन कहा जाता है, और इसमें ट्रान्सेंडैंटल तत्व होने चाहिए, अर्थात ऐसे तत्व जो बीजगणितीय नहीं हैं। क्षेत्र के बीजगणितीय विस्तार $$\Q$$ परिमेय संख्याओं को बीजगणितीय संख्या क्षेत्र कहा जाता है और बीजगणितीय संख्या सिद्धांत के अध्ययन की मुख्य वस्तुएँ हैं। सामान्य बीजगणितीय विस्तार का एक अन्य उदाहरण विस्तार है $$\Complex/\R$$ जटिल संख्याओं द्वारा वास्तविक संख्याओं का।

कुछ गुण
सभी पारलौकिक विस्तार एक क्षेत्र विस्तार की अनंत डिग्री के हैं। इसका तात्पर्य यह है कि सभी परिमित विस्तार बीजगणितीय हैं। आक्षेप (तर्क) हालांकि सत्य नहीं है: ऐसे अनंत विस्तार हैं जो बीजगणितीय हैं। उदाहरण के लिए, सभी बीजगणितीय संख्याओं का क्षेत्र परिमेय संख्याओं का एक अनंत बीजगणितीय विस्तार है। मान लीजिए E, K का एक विस्तार क्षेत्र है, और एक ∈ E. यदि a, K पर बीजगणितीय है, तो K(a), k में गुणांक वाले a में सभी बहुपदों का समुच्चय, न केवल एक वलय (गणित) है, बल्कि एक क्षेत्र भी है। : K(a) K का एक बीजगणितीय विस्तार है जिसकी K पर परिमित डिग्री है। इसका उलट सत्य नहीं है। Q[π] और Q[e] क्षेत्र हैं लेकिन π और e, Q के ऊपर पारलौकिक हैं। एक बीजगणितीय रूप से बंद फ़ील्ड F का कोई उचित बीजगणितीय विस्तार नहीं है, अर्थात, F <E के साथ कोई बीजगणितीय विस्तार नहीं है। एक उदाहरण जटिल संख्याओं का क्षेत्र है। प्रत्येक क्षेत्र में एक बीजगणितीय विस्तार होता है जो बीजगणितीय रूप से बंद होता है (इसे बीजगणितीय समापन कहा जाता है), लेकिन गणितीय प्रमाण के लिए सामान्य रूप से पसंद के स्वयंसिद्ध के कुछ रूप की आवश्यकता होती है। एक विस्तार एल/के बीजगणितीय है अगर और केवल अगर एल के एक क्षेत्र पर प्रत्येक उप के-बीजगणित एक क्षेत्र है।

गुण
निम्नलिखित तीन गुण धारण करते हैं:
 * 1) यदि E, F का बीजगणितीय विस्तार है और F, K का बीजगणितीय विस्तार है, तो E, K का बीजगणितीय विस्तार है।
 * 2) यदि ई और एफ एक सामान्य ओवरफील्ड सी में के के बीजगणितीय विस्तार हैं, तो संयुक्त ईएफ के के बीजगणितीय विस्तार है।
 * 3) यदि E, F का बीजगणितीय विस्तार है और E > K > F तो E, K का बीजगणितीय विस्तार है।

इन अंतिम परिणामों को ट्रांसफिनिट इंडक्शन का उपयोग करके सामान्यीकृत किया जा सकता है:

1. The union of any chain of algebraic extensions over a base field is itself an algebraic extension over the same base field. यह तथ्य, ज़ोर्न के लेम्मा (उचित रूप से चुने गए poset पर लागू) के साथ, बीजगणितीय समापन के अस्तित्व को स्थापित करता है।

सामान्यीकरण
मॉडल सिद्धांत स्वैच्छिक सिद्धांतों के लिए बीजगणितीय विस्तार की धारणा को सामान्यीकृत करता है: एन में एम के एक एम्बेडिंग को 'बीजीय विस्तार' कहा जाता है यदि एन में प्रत्येक एक्स के लिए एम में पैरामीटर के साथ एक अच्छी तरह से गठित सूत्र पी है, जैसे कि पी (एक्स) सच है और सेट है


 * $$\left\{y\in N \mid p(y)\right\}$$

परिमित है। यह पता चला है कि इस परिभाषा को क्षेत्रों के सिद्धांत पर लागू करने से बीजगणितीय विस्तार की सामान्य परिभाषा मिलती है। एन ओवर एम के गैलोज़ समूह को फिर से automorphism के समूह (गणित) के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, और यह पता चला है कि सामान्य मामले के लिए गैलोज़ समूहों के अधिकांश सिद्धांत विकसित किए जा सकते हैं।

सापेक्ष बीजगणितीय समापन
एक क्षेत्र k और एक क्षेत्र K युक्त k दिया गया है, K में k के 'सापेक्ष बीजगणितीय बंद' को K के उपक्षेत्र के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें K के सभी तत्व शामिल हैं जो k के ऊपर बीजगणितीय हैं, जो कि K के सभी तत्व हैं जो एक हैं k में गुणांक वाले कुछ शून्येतर बहुपद का मूल।

यह भी देखें

 * अभिन्न तत्व
 * लुरोथ की प्रमेय
 * गाल्वा विस्तार
 * वियोज्य विस्तार
 * सामान्य विस्तार