[過去ﾛｸﾞ] 現代数学の系譜 工学物理雑談 古典ガロア理論も読む56 (768ﾚｽ)
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164(7): 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [sage] 2018/12/19(水) 11:50:04.93 ID:MIIBJv3l(4/7) AAS
>>110-114
どうもスレ主です。
ありがとう
はい、最初に考えていたのは、下記です
どうぞ、貴方への問題として出題します
反例があるかどうか
まあ、おっちゃんはすぐ分かるだろうね
（>>135の変形）
[命題]：任意の正の超越数xと、任意の 正かつy≠1 なる代数的数 y∈R に対して、log_(x|y|) は無理数である。
（注：ここに、log_(x|y|)は、eを底とする自然対数、|y|はyの絶対値、x|y|はxと|y|の積を表すとする）
以上
165: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [sage] 2018/12/19(水) 11:52:01.69 ID:MIIBJv3l(5/7) AAS
>>164
まあ、落ちこぼれピエロには分からんだろうね
167(4): １３２人目の素数さん [sage] 2018/12/19(水) 17:14:55.66 ID:zxabrNLg(5/7) AAS
>>164
>[命題]：任意の正の超越数xと、任意の 正かつy≠1 なる代数的数 y∈R に対して、log_(x|y|) は無理数である。
> （注：ここに、log_(x|y|)は、eを底とする自然対数、|y|はyの絶対値、x|y|はxと|y|の積を表すとする）
スレ主が書いた log_(x|y|) を log(x|y|) と好意的に解釈することにする。
まあ、今日出来たところまで書く。
或る正の超越数xと、或る正かつ y≠1 なる代数的数 y∈R に対して、log(x|y|) が有理数であるとする。
仮定から、xは正の超越数である。また同様に仮定から、yは1とは異なる正の実数である。
従って、|y|＝y から x|y|＝xy であって、xyは正の超越数である。xy≠1 だから、
log(x|y|)＝log(xy) に対して或る既約有理数 (p,q) |p|≧1 q≧1 p,q∈Z が定まって、log(xy)＝p/q、故に
e^{p/q}＝xy から e^p＝(xy)^q、故に e^p＝x^q・y^q を得る。
ところで、仮定からyは代数的数だから、yに対して或る有理数体Q上の最小多項式 f(X) が存在して、f(y)＝0。
deg(f)＝n とする。既約な有理係数多項式 f(X) に対して何れも或る a_1,…,a_n∈Q a_n≠0 が存在して、f(X) は
f(X)＝X^n＋a_1・X^{n-1}…＋a_{n-1}・X＋a_n と表される。従って、f(y)＝y^n＋a_1・y^{n-1}＋…＋a_{n-1}・y＋a_n。
f(y)＝0 から y^n＋a_1・y^{n-1}＋…＋a_{n-1}・y＋a_n＝0 だから、y^n＝−(a_1・y^{n-1}＋…＋a_{n-1}・y＋a_n)。
y^q と y^n の各指数について、q≧n だから、y^q＝y^{q-n}・y^n、故に y^q は
y^q＝−y^{q-n}・(a_1・y^{n-1}＋…＋a_{n-1}・y＋a_n) と表される。
従って、e^p＝x^q・y^q から e^p＝−x^q・y^{q-n}・(a_1・y^{n-1}＋…＋a_{n-1}・y＋a_n)。
故に、2つの超越数e、xは有理数体Q上代数的従属である。
168: １３２人目の素数さん [sage] 2018/12/19(水) 17:17:34.70 ID:zxabrNLg(6/7) AAS
>>164
(>>167の続き)
(1)：p≠q のとき。仮定からyは1とは異なる正の代数的数だったから、
e^p≠−x^q・y^{q-n}・(a_1・y^{n-1}＋…＋a_{n-1}・y＋a_n) となって矛盾が生じる。
(2)：p＝q のとき。yは体Qの超越拡大体 Q(e,y) 上代数的である。
また、Q(e,y) は Q(e,y)＝Q(e) と表される。従って、yは体Qの超越拡大体 Q(e) 上代数的である。
故に、有理整数と有理数の各定義に注意すると、Z⊂Q から、yに対して、或る有理整数環Zにeを添加して得られる
Z上の可換環 Z[e] 上の既約な多項式 g(X) が存在して、g(x)＝0。
deg(g)＝m とする。何れも或る b_0,b_1,…,b_m∈Z[e] b_0≠0 b_m≠0 が存在して、g(X) は
g(X)＝b_0・X^m＋b_1・X^{m-1}…＋b_{m-1}・X＋b_m と表される。従って、g(x)＝b_0・x^m＋b_1・x^{m-1}＋…＋b_{m-1}・x＋b_m。
g(x)＝0 から b_0・x^m＋b_1・x^{m-1}＋…＋b_{m-1}・x＋b_m＝0 だから、b_0・x^m＝−(b_1・x^{m-1}＋…＋b_{m-1}・x＋b_m)。
また、b_0≠0 であり、b_0・e^p＝−b_0・x^q・y^{q-n}・(a_1・y^{n-1}＋…＋a_{n-1}・y＋a_n)、
故に、p＝q から b_0・e^p＝−b_0・x^p・y^{q-n}・(a_1・y^{n-1}＋…＋a_{n-1}・y＋a_n)。
202(2): １３２人目の素数さん [sage] 2018/12/20(木) 13:52:35.06 ID:HvqMyvPV(2/9) AAS
で、スレ主が>>164で元々考えていた命題は
>[命題]：任意の有理数体Q上代数的独立な2つの正の超越数x、yに対して、log_x(y) は無理数である。
と一般化出来るが、この命題は定義から明らかなことなんだが。
207: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [] 2018/12/20(木) 17:20:27.35 ID:ojnAX9Xi(4/8) AAS
>>201
>>171のお陰だが、何で昨日はこんな簡単なことに気が付かなかったんだろう。
ID:tyibRiyr さんは、ちゃんと分かって書いているんだろうと思うよ
|ｙ|なんて、余計な絶対値記号などを使うから、ごたごたして見えるものも見えないんだよ
で、
（念のため ｙ＞0 として）
ｘ＝{e^ｂ}/y
とおけば
ｘｙ＝e^ｂとなる
log_(x|y|)＝log_（e^ｂ）＝ｂ （注：>>164 ご参照）
となるよね
で、ｂが有理数の場合
e^ｂは超越数で
{e^ｂ}/y もまた、超越数になる
（理由は、省略する（思いつくであろう（＾＾； ））
よって、ｘ＝{e^ｂ}/yは、>>164の反例になる
ＱＥＤ
蛇足だが、
ｘ＝{e^ｂ}/y と分母にｙを持ってくることで、
ｙをキャンセルできるのがポイントだよ
212: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [] 2018/12/20(木) 17:52:08.06 ID:ojnAX9Xi(5/8) AAS
>>202
「で、スレ主が>>164で元々考えていた命題は
>[命題]：任意の有理数体Q上代数的独立な2つの正の超越数x、yに対して、log_x(y) は無理数である。
と一般化出来るが、この命題は定義から明らかなことなんだが。」
おっちゃんの話を聞いていると、頭がくらくらするわ（＾＾
・引用符”＞”で、その中を書き換えてどうする？
・「スレ主が>>164で元々考えていた命題は」って、いったいだれが何を考えていたというのか？
「私（おっちゃん）が元々考えていた命題は」とするのが本当でしょ？
・「この命題は定義から明らかなことなんだが」って、（log_x(y) の）定義をきちんと書けよ、おい（＾＾
でな、本題だが
・「有理数体Q上代数的独立な2つの正の超越数x、y」って大げさすぎでしょ？
（略証）
”log_x (y) は、xを底とする対数関数である”（>>135）として
これが有理数になる場合を考えると
log_(x),log_(y) を、それぞれｅを底とする自然対数にx,yを代入したものとして
log_x (y)＝log_(x)/log_(y) ＝p/q (ここに、p、qは、一般性を失わずに正の整数と書ける)
log_(x) ＝p/q log_(y)
と変形できて
x ＝ y＾(p/q)
と書ける
つまり、ｘがｙの有理数冪の場合のみ、
log_x (y) は、有理数となる
（Q上代数的独立なんて、大げさすぎ）（＾＾
QED
214: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [] 2018/12/20(木) 18:15:34.28 ID:ojnAX9Xi(7/8) AAS
>>208
「>それ定義しているでしょ？（＾＾
定義？？？
log_(x|y|) という書き方は、何らかの正の実数aが底になって
log_a(x|y|) と解釈することと、単に log(x|y|) の書き間違いと解釈する
こととの2通りの解釈があるんだが。」
わけわからん
（>>164より）
（注：ここに、log_(x|y|)は、eを底とする自然対数、|y|はyの絶対値、x|y|はxと|y|の積を表すとする）
↓
（ここに、log_(x|y|)は、eを底とする自然対数、|y|はyの絶対値、x|y|はxと|y|の積を表すと定義する）
みたいに、最後を「定義する」と書かないと、だめかい？ 定義になってないってかい？
やれやれ
まあ、小学生向きに、わざわざ”注：”と入れたんだけどね。あだになったか（＾＾
（数学書では、定義には”注：”は使わないけどね）
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