रैखिक बहुपद: Difference between revisions

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गणित में, एक रैखिक [[बहुपद]] (या ''q''-बहुपद) एक बहुपद है जिसके लिए सभी घटक [[ एकपद ]] के घातांक ''q'' की [[शक्ति (गणित)]] हैं और गुणांक परिमित के कुछ [[विस्तार क्षेत्र]] से आते हैं। आदेश का क्षेत्र ''क्यू''।
गणित में, एक रैखिक [[बहुपद]] (या ''क्यू''-बहुपद) एक बहुपद है जिसके लिए सभी घटक [[ एकपद ]] के घातांक ''क्यू'' की [[शक्ति (गणित)]] हैं और गुणांक परिमित के कुछ [[विस्तार क्षेत्र]] से आते हैं। आदेश का क्षेत्र ''क्यू''।


हम एक विशिष्ट उदाहरण लिखते हैं
हम एक विशिष्ट उदाहरण लिखते हैं
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== गुण ==
== गुण ==
* वो नक्शा {{math|''x'' ↦ ''L''(''x'')}} F वाले किसी भी [[क्षेत्र (गणित)]] पर एक रेखीय नक्शा है<sub>''q''</sub>.
* वो नक्शा {{math|''x'' ↦ ''L''(''x'')}} एफ वाले किसी भी [[क्षेत्र (गणित)]] पर एक रेखीय नक्शा है<sub>''क्यू''</sub>.
* एल की जड़ों का [[सेट (गणित)]] एक 'एफ' है<sub>''q''</sub>-[[ सदिश स्थल ]] और क्यू-[[ फ्रोबेनियस नक्शा ]] के तहत बंद है।
* एल की जड़ों का [[सेट (गणित)]] एक 'एफ' है<sub>''क्यू''</sub>-[[ सदिश स्थल ]] और क्यू-[[ फ्रोबेनियस नक्शा ]] के तहत बंद है।
* इसके विपरीत, यदि U कोई 'F' है<sub>''q''</sub>एफ युक्त कुछ परिमित क्षेत्र के रैखिक उप-स्थान<sub>''q''</sub>, तो वह बहुपद जो U पर बिल्कुल लुप्त हो जाता है, एक रैखिक बहुपद है।
* इसके विपरीत, यदि यू कोई 'एफ' है<sub>''क्यू''</sub> एफ युक्त कुछ परिमित क्षेत्र के रैखिक उप-स्थान<sub>''क्यू''</sub>, तो वह बहुपद जो यू पर बिल्कुल लुप्त हो जाता है, एक रैखिक बहुपद है।
* किसी दिए गए क्षेत्र पर रैखिककृत बहुपदों का सेट बहुपदों के जोड़ और कार्य संरचना के तहत बंद है।
* किसी दिए गए क्षेत्र पर रैखिककृत बहुपदों का सेट बहुपदों के जोड़ और कार्य संरचना के तहत बंद है।
* यदि L एक शून्येतर रैखिक बहुपद है <math>F_{q^n}</math> जिसकी सारी जड़ें खेत में पड़ी हों <math>F_{q^s}</math> का एक विस्तार क्षेत्र <math>F_{q^n}</math>, तो L के प्रत्येक मूल की समान बहुलता है, जो या तो 1 है, या q की धनात्मक घात है।<ref>{{harvnb|Mullen|Panario|2013|loc=p. 23 (2.1.106)}}</ref>
* यदि एल एक शून्येतर रैखिक बहुपद है <math>F_{q^n}</math> जिसकी सारी जड़ें खेत में पड़ी हों <math>F_{q^s}</math> का एक विस्तार क्षेत्र <math>F_{q^n}</math>, तो एल के प्रत्येक मूल की समान बहुलता है, जो या तो एक है, या क्यू की धनात्मक घात है।<ref>{{harvnb|Mullen|Panario|2013|loc=p. 23 (2.1.106)}}</ref>




== प्रतीकात्मक गुणन ==
== प्रतीकात्मक गुणन ==


सामान्य तौर पर, दो रैखिक बहुपदों का गुणनफल एक रैखिककृत बहुपद नहीं होगा, लेकिन चूंकि दो रैखिककृत बहुपदों की रचना के परिणामस्वरूप एक रैखिक बहुपद होता है, रचना को गुणन के प्रतिस्थापन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है और, इस कारण से, रचना को अक्सर प्रतीकात्मक कहा जाता है इस सेटिंग में गुणन। सांकेतिक रूप से, यदि ''एल''<sub>1</sub>(एक्स) और एल<sub>2</sub>(x) रैखिक बहुपद हैं जिन्हें हम परिभाषित करते हैं <math display="block">L_1(x) \otimes L_2(x) = L_1(L_2(x))</math> जब यह दृष्टिकोण लिया जा रहा है।
सामान्य तौर पर, दो रैखिक बहुपदों का गुणनफल एक रैखिककृत बहुपद नहीं होगा, लेकिन चूंकि दो रैखिककृत बहुपदों की रचना के परिणामस्वरूप एक रैखिक बहुपद होता है, रचना को गुणन के प्रतिस्थापन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है और, इस कारण से, रचना को अक्सर प्रतीकात्मक कहा जाता है इस सेटिंग में गुणन। सांकेतिक रूप से, यदि ''एल''<sub>एक</sub>(एक्स) और एल<sub>2</sub>(एक्स) रैखिक बहुपद हैं जिन्हें हम परिभाषित करते हैं <math display="block">L_1(x) \otimes L_2(x) = L_1(L_2(x))</math> जब यह दृष्टिकोण लिया जा रहा है।


== संबंधित बहुपद ==
== संबंधित बहुपद ==
बहुपद {{math|''L''(''x'')}} और <math display="block">l(x) = \sum_{i=0}^n a_i x^i </math> क्यू-एसोसिएट्स हैं (ध्यान दें: एक्सपोनेंट्स क्यू<sup>L(x) के i</sup> को l(x) में i से बदल दिया गया है)। विशेष रूप से, l(x) को L(x) का पारंपरिक q-सहयोगी कहा जाता है, और L(x) l(x) का रैखिकीकृत q-सहयोगी है।
बहुपद {{math|''L''(''x'')}} और <math display="block">l(x) = \sum_{i=0}^n a_i x^i </math> क्यू-एसोसिएट्स हैं (ध्यान दें: एक्सपोनेंट्स क्यू<sup>एल(एक्स) के i</sup> को एल(एक्स) में i से बदल दिया गया है)। विशेष रूप से, एल(एक्स) को एल(एक्स) का पारंपरिक क्यू-सहयोगी कहा जाता है, और एल(एक्स) एल(एक्स) का रैखिकीकृत क्यू-सहयोगी है।


==q-बहुपद 'एफ' पर<sub>''q''</sub>==
==क्यू-बहुपद 'एफ' पर<sub>''क्यू''</sub>==
F में गुणांकों के साथ रेखीयकृत बहुपद<sub>''q''</sub> अतिरिक्त गुण हैं जो प्रतीकात्मक विभाजन, प्रतीकात्मक न्यूनीकरण और प्रतीकात्मक गुणनखंड को परिभाषित करना संभव बनाते हैं। इस प्रकार के रैखिक बहुपद के दो महत्वपूर्ण उदाहरण फ्रोबेनियस ऑटोमोर्फिज्म हैं <math>x \mapsto x^q</math> और ट्रेस फ़ंक्शन <math display="inline">\operatorname{Tr}(x) = \sum_{i=0}^{n-1} x^{q^i}.</math>
एफ में गुणांकों के साथ रेखीयकृत बहुपद<sub>''क्यू''</sub> अतिरिक्त गुण हैं जो प्रतीकात्मक विभाजन, प्रतीकात्मक न्यूनीकरण और प्रतीकात्मक गुणनखंड को परिभाषित करना संभव बनाते हैं। इस प्रकार के रैखिक बहुपद के दो महत्वपूर्ण उदाहरण फ्रोबेनियस ऑटोमोर्फिज्म हैं <math>x \mapsto x^q</math> और ट्रेस फ़ंक्शन <math display="inline">\operatorname{Tr}(x) = \sum_{i=0}^{n-1} x^{q^i}.</math>
इस विशेष मामले में यह दिखाया जा सकता है कि, एक [[ऑपरेशन (गणित)]] के रूप में, प्रतीकात्मक गुणन क्रमविनिमेय गुण, साहचर्य और वितरणात्मक गुण साधारण योग से अधिक है।<ref>{{harvnb|Lidl|Niederreiter|1983|loc=pg. 115 (first edition)}}</ref> इसके अलावा, इस विशेष मामले में, हम सांकेतिक विभाजन के संचालन को परिभाषित कर सकते हैं। अगर ''L''(''x'') और ''L''<sub>1</sub>(एक्स) 'एफ' पर रैखिक बहुपद हैं<sub>''q''</sub>, हम कहते हैं कि एल<sub>1</sub>(एक्स) प्रतीकात्मक रूप से एल (एक्स) को विभाजित करता है यदि एक रैखिक बहुपद एल मौजूद है<sub>2</sub>(एक्स) 'एफ' से अधिक<sub>''q''</sub> जिसके लिए: <math display="block">L(x) = L_1(x) \otimes L_2(x).</math> अगर एल<sub>1</sub>(एक्स) और एल<sub>2</sub>(एक्स) 'एफ' पर रैखिक बहुपद हैं<sub>''q''</sub> पारंपरिक क्यू-सहयोगियों एल के साथ<sub>1</sub>(एक्स) और एल<sub>2</sub>(एक्स) क्रमशः, फिर एल<sub>1</sub>(x) प्रतीकात्मक रूप से L को विभाजित करता है<sub>2</sub>(एक्स) [[अगर और केवल अगर]] एल<sub>1</sub>(x) l को विभाजित करता है<sub>2</sub>(एक्स)।<ref>{{harvnb|Lidl|Niederreiter|1983|loc=pg. 115 (first edition) Corollary 3.60}}</ref> आगे,
इस विशेष मामले में यह दिखाया जा सकता है कि, एक [[ऑपरेशन (गणित)]] के रूप में, प्रतीकात्मक गुणन क्रमविनिमेय गुण, साहचर्य और वितरणात्मक गुण साधारण योग से अधिक है।<ref>{{harvnb|Lidl|Niederreiter|1983|loc=pg. 115 (first edition)}}</ref> इसके अलावा, इस विशेष मामले में, हम सांकेतिक विभाजन के संचालन को परिभाषित कर सकते हैं। अगर ''एल''(''एक्स'') और ''एल''<sub>एक</sub>(एक्स) 'एफ' पर रैखिक बहुपद हैं<sub>''क्यू''</sub>, हम कहते हैं कि एल<sub>एक</sub>(एक्स) प्रतीकात्मक रूप से एल (एक्स) को विभाजित करता है यदि एक रैखिक बहुपद एल मौजूद है<sub>2</sub>(एक्स) 'एफ' से अधिक<sub>''क्यू''</sub> जिसके लिए: <math display="block">L(x) = L_1(x) \otimes L_2(x).</math> अगर एल<sub>एक</sub>(एक्स) और एल<sub>2</sub>(एक्स) 'एफ' पर रैखिक बहुपद हैं<sub>''क्यू''</sub> पारंपरिक क्यू-सहयोगियों एल के साथ<sub>एक</sub>(एक्स) और एल<sub>2</sub>(एक्स) क्रमशः, फिर एल<sub>एक</sub>(एक्स) प्रतीकात्मक रूप से एल को विभाजित करता है<sub>2</sub>(एक्स) [[अगर और केवल अगर]] एल<sub>एक</sub>(एक्स) एल को विभाजित करता है<sub>2</sub>(एक्स)।<ref>{{harvnb|Lidl|Niederreiter|1983|loc=pg. 115 (first edition) Corollary 3.60}}</ref> आगे,
एल<sub>1</sub>(x) L को विभाजित करता है<sub>2</sub>(x) इस मामले में सामान्य अर्थों में।<ref>{{harvnb|Lidl|Neiderreiter|1983|loc=pg. 116 (first edition) Theorem 3.62}}</ref>
एल<sub>एक</sub>(एक्स) एल को विभाजित करता है<sub>2</sub>(एक्स) इस मामले में सामान्य अर्थों में।<ref>{{harvnb|Lidl|Neiderreiter|1983|loc=pg. 116 (first edition) Theorem 3.62}}</ref>
'F' पर एक रैखिक बहुपद L(x)<sub>''q''</sub> [[एक बहुपद की डिग्री]]> 1 'एफ' पर प्रतीकात्मक रूप से अलघुकरणीय है<sub>''q''</sub> यदि केवल प्रतीकात्मक अपघटन
'एफ' पर एक रैखिक बहुपद एल(एक्स)<sub>''क्यू''</sub> [[एक बहुपद की डिग्री]]> एक 'एफ' पर प्रतीकात्मक रूप से अलघुकरणीय है<sub>''क्यू''</sub> यदि केवल प्रतीकात्मक अपघटन
<math display="block">L(x) = L_1(x) \otimes L_2(x),</math>
<math display="block">L(x) = L_1(x) \otimes L_2(x),</math>
एल के साथ<sub>''i''</sub> एफ पर<sub>''q''</sub> वे हैं जिनके लिए कारकों में से एक की डिग्री 1 है। ध्यान दें कि एक प्रतीकात्मक रूप से अलघुकरणीय बहुपद हमेशा सामान्य अर्थों में [[कम करने योग्य बहुपद]] होता है क्योंकि डिग्री के किसी भी रैखिक बहुपद > 1 में गैर-कारक x होता है। 'F' पर एक रैखिक बहुपद L(x)<sub>''q''</sub> सांकेतिक रूप से अप्रासंगिक है अगर और केवल अगर इसका पारंपरिक क्यू-एसोसिएट एल (एक्स) 'एफ' पर इरेड्यूसेबल है<sub>''q''</sub>.
एल के साथ<sub>''i''</sub> एफ पर<sub>''क्यू''</sub> वे हैं जिनके लिए कारकों में से एक की डिग्री एक है। ध्यान दें कि एक प्रतीकात्मक रूप से अलघुकरणीय बहुपद हमेशा सामान्य अर्थों में [[कम करने योग्य बहुपद]] होता है क्योंकि डिग्री के किसी भी रैखिक बहुपद > एक में गैर-कारक एक्स होता है। 'एफ' पर एक रैखिक बहुपद एल(एक्स)<sub>''क्यू''</sub> सांकेतिक रूप से अप्रासंगिक है अगर और केवल अगर इसका पारंपरिक क्यू-एसोसिएट एल (एक्स) 'एफ' पर इरेड्यूसेबल है<sub>''क्यू''</sub>.


'F' पर प्रत्येक q-बहुपद L(x)<sub>''q''</sub> डिग्री का > 1 का 'F' पर प्रतीकात्मक रूप से अलघुकरणीय बहुपदों में एक प्रतीकात्मक गुणनखंड है<sub>''q''</sub> और यह गुणनखंड अनिवार्य रूप से अद्वितीय है (कारकों को पुनर्व्यवस्थित करने और एफ के गैर-शून्य तत्वों से गुणा करने तक)।<sub>''q''</sub>.)
'एफ' पर प्रत्येक क्यू-बहुपद एल(एक्स)<sub>''क्यू''</sub> डिग्री का > एक का 'एफ' पर प्रतीकात्मक रूप से अलघुकरणीय बहुपदों में एक प्रतीकात्मक गुणनखंड है<sub>''क्यू''</sub> और यह गुणनखंड अनिवार्य रूप से अद्वितीय है (कारकों को पुनर्व्यवस्थित करने और एफ के गैर-शून्य तत्वों से गुणा करने तक)।<sub>''क्यू''</sub>.)


उदाहरण के लिए,<ref>{{harvnb|Lidl|Neiderreiter|1983|loc=pg. 117 (first edition) Example 3.64}}</ref> 2-बहुपद L(x) = x पर विचार करें<sup>16</sup> + x<sup>8</sup> + एक्स<sup>2</sup> + x ओवर 'F'<sub>2</sub> और इसका पारंपरिक 2-सहयोगी l(x) = x<sup>4</sup> + एक्स<sup>3</sup> + x + 1. l(x) = (x) के इरेड्यूसिबल में गुणनखंड<sup>2</sup> + x + 1)(x + 1)<sup>2</sup> एफ में<sub>2</sub>[x], प्रतीकात्मक गुणनखंड देता है
उदाहरण के लिए,<ref>{{harvnb|Lidl|Neiderreiter|1983|loc=pg. 117 (first edition) Example 3.64}}</ref> 2-बहुपद एल(एक्स) = एक्स पर विचार करें<sup>एक6</sup> + एक्स<sup>8</sup> + एक्स<sup>2</sup> + एक्स ओवर 'एफ'<sub>2</sub> और इसका पारंपरिक 2-सहयोगी एल(एक्स) = एक्स<sup>4</sup> + एक्स<sup>3</sup> + एक्स + एक. एल(एक्स) = (एक्स) के इरेड्यूसिबल में गुणनखंड<sup>2</sup> + एक्स + एक)(एक्स + एक)<sup>2</sup> एफ में<sub>2</sub>[एक्स], प्रतीकात्मक गुणनखंड देता है
<math display="block">L(x) = (x^4 + x^2 + x) \otimes (x^2 + x) \otimes (x^2 + x).</math>
<math display="block">L(x) = (x^4 + x^2 + x) \otimes (x^2 + x) \otimes (x^2 + x).</math>




== Affine बहुपद ==
== अफिन बहुपद ==


मान लीजिए कि L एक रैखिक बहुपद है <math>F_{q^n}</math>. रूप का एक बहुपद <math>A(x) = L(x) - \alpha \text{ for } \alpha \in F_{q^n},</math> एक सजातीय बहुपद है <math>F_{q^n}</math>.
मान लीजिए कि एल एक रैखिक बहुपद है <math>F_{q^n}</math>. रूप का एक बहुपद <math>A(x) = L(x) - \alpha \text{ for } \alpha \in F_{q^n},</math> एक सजातीय बहुपद है <math>F_{q^n}</math>.


प्रमेय: यदि A एक शून्येतर सजातीय बहुपद है <math>F_{q^n}</math> जिसकी सारी जड़ें खेत में पड़ी हों <math>F_{q^s}</math> का एक विस्तार क्षेत्र <math>F_{q^n}</math>, तो A के प्रत्येक मूल की समान बहुलता है, जो या तो 1 है, या q की धनात्मक घात है।<ref>{{harvnb|Mullen|Panario|2013|loc=p. 23 (2.1.109)}}</ref>
प्रमेय: यदि एक शून्येतर सजातीय बहुपद है <math>F_{q^n}</math> जिसकी सारी जड़ें खेत में पड़ी हों <math>F_{q^s}</math> का एक विस्तार क्षेत्र <math>F_{q^n}</math>, तो के प्रत्येक मूल की समान बहुलता है, जो या तो एक है, या क्यू की धनात्मक घात है।<ref>{{harvnb|Mullen|Panario|2013|loc=p. 23 (2.1.109)}}</ref>





Revision as of 09:54, 13 April 2023

गणित में, एक रैखिक बहुपद (या क्यू-बहुपद) एक बहुपद है जिसके लिए सभी घटक एकपद के घातांक क्यू की शक्ति (गणित) हैं और गुणांक परिमित के कुछ विस्तार क्षेत्र से आते हैं। आदेश का क्षेत्र क्यू

हम एक विशिष्ट उदाहरण लिखते हैं

जहां प्रत्येक में है कुछ निश्चित सकारात्मक पूर्णांक के लिए .

बहुपदों का यह विशेष वर्ग सैद्धांतिक और अनुप्रयोग दोनों दृष्टिकोण से महत्वपूर्ण है।[1] किसी कार्य के मूल की अत्यधिक संरचित प्रकृति इन जड़ों को निर्धारित करना आसान बनाती है।

गुण

  • वो नक्शा xL(x) एफ वाले किसी भी क्षेत्र (गणित) पर एक रेखीय नक्शा हैक्यू.
  • एल की जड़ों का सेट (गणित) एक 'एफ' हैक्यू-सदिश स्थल और क्यू-फ्रोबेनियस नक्शा के तहत बंद है।
  • इसके विपरीत, यदि यू कोई 'एफ' हैक्यू एफ युक्त कुछ परिमित क्षेत्र के रैखिक उप-स्थानक्यू, तो वह बहुपद जो यू पर बिल्कुल लुप्त हो जाता है, एक रैखिक बहुपद है।
  • किसी दिए गए क्षेत्र पर रैखिककृत बहुपदों का सेट बहुपदों के जोड़ और कार्य संरचना के तहत बंद है।
  • यदि एल एक शून्येतर रैखिक बहुपद है जिसकी सारी जड़ें खेत में पड़ी हों का एक विस्तार क्षेत्र , तो एल के प्रत्येक मूल की समान बहुलता है, जो या तो एक है, या क्यू की धनात्मक घात है।[2]


प्रतीकात्मक गुणन

सामान्य तौर पर, दो रैखिक बहुपदों का गुणनफल एक रैखिककृत बहुपद नहीं होगा, लेकिन चूंकि दो रैखिककृत बहुपदों की रचना के परिणामस्वरूप एक रैखिक बहुपद होता है, रचना को गुणन के प्रतिस्थापन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है और, इस कारण से, रचना को अक्सर प्रतीकात्मक कहा जाता है इस सेटिंग में गुणन। सांकेतिक रूप से, यदि एलएक(एक्स) और एल2(एक्स) रैखिक बहुपद हैं जिन्हें हम परिभाषित करते हैं

जब यह दृष्टिकोण लिया जा रहा है।

संबंधित बहुपद

बहुपद L(x) और

क्यू-एसोसिएट्स हैं (ध्यान दें: एक्सपोनेंट्स क्यूएल(एक्स) के i को एल(एक्स) में i से बदल दिया गया है)। विशेष रूप से, एल(एक्स) को एल(एक्स) का पारंपरिक क्यू-सहयोगी कहा जाता है, और एल(एक्स) एल(एक्स) का रैखिकीकृत क्यू-सहयोगी है।

क्यू-बहुपद 'एफ' परक्यू

एफ में गुणांकों के साथ रेखीयकृत बहुपदक्यू अतिरिक्त गुण हैं जो प्रतीकात्मक विभाजन, प्रतीकात्मक न्यूनीकरण और प्रतीकात्मक गुणनखंड को परिभाषित करना संभव बनाते हैं। इस प्रकार के रैखिक बहुपद के दो महत्वपूर्ण उदाहरण फ्रोबेनियस ऑटोमोर्फिज्म हैं और ट्रेस फ़ंक्शन इस विशेष मामले में यह दिखाया जा सकता है कि, एक ऑपरेशन (गणित) के रूप में, प्रतीकात्मक गुणन क्रमविनिमेय गुण, साहचर्य और वितरणात्मक गुण साधारण योग से अधिक है।[3] इसके अलावा, इस विशेष मामले में, हम सांकेतिक विभाजन के संचालन को परिभाषित कर सकते हैं। अगर एल(एक्स) और एलएक(एक्स) 'एफ' पर रैखिक बहुपद हैंक्यू, हम कहते हैं कि एलएक(एक्स) प्रतीकात्मक रूप से एल (एक्स) को विभाजित करता है यदि एक रैखिक बहुपद एल मौजूद है2(एक्स) 'एफ' से अधिकक्यू जिसके लिए: