ガロア第一論文と乗数イデアル他関連資料スレ18 (667ﾚｽ)
上下前次1-新
217: 06/26(木)20:28 ID:ID7X2BSY(3/3) AAS
自分語りが相手してることになるとは
218: 06/26(木)20:45 ID:iy35HPrf(2/2) AAS
自分語り対自分語り
219: 現代数学の系譜 雑談 ◆yH25M02vWFhP 06/26(木)21:13 ID:nY7YlZAD(1) AAS
>>207-218
1）>>207の面白さは、「フロッピーディスクとWindows 95と紙が頼りの米航空管制」ってやつ
新型コロナの日本が、医療機関が コロナ患者情報をFaxと手の集計で、時間がかかりミスも多いと批判されたと同じ
2）航空事故では、（下記）2025年1月29日 アメリカ・ワシントンD.Cでの事故と
2024年1月2日 羽田の海上保安庁（海保）の航空機と、着陸した日本航空（JAL）516便（エアバスA350-941）が滑走路上で衝突した航空事故
この背景に牧歌的な時代から、航空機の離着陸数が増えて、まあ 通勤ラッシュのごとく
数分間隔で次々に捌いていく時代になったのです
いま、人の管制官をサポートして事故を減らすシステムが必要になっているってことですね
例えば、いまどきならAIのサポートとかね。そのとき、フロッピーディスクとWindows 95ではね
(参考)
省8
220(1): 現代数学の系譜 雑談 ◆yH25M02vWFhP 06/27(金)15:22 ID:a24J75DE(1) AAS
これ、面白い
外部ﾘﾝｸ:type.jp
type ひとつ上のキャリアを目指す人の転職サイト
「レイオフされても日本には戻らない」元Amazon本社PMが語る、日本と米国“働き方の決定的な差”
2025.06.26
米国赴任中に突然のレイオフ。キャリアの過程で米Amazon本社のプロダクトマネジャー（PM）として活躍するも、転職を繰り返したのちに二度目のレイオフーー
米国テック業界の荒波にもまれつつも、いまだ現地で転職活動中のゆうさん。
キャリアの初期に経験したアメリカ出張で挫折し、一度は「二度と米国なんかで働くもんか！」と誓ったと明かしつつも、なぜ今なお米国で働くことにこだわるのか。
10年以上にわたって現地で働いてきた経験から、ゆうさんが思う「米国で働く本当の価値」について聞いた。
省16
221: 06/28(土)03:00 ID:EUDy9smG(1) AAS
>>220
オックスブリッジだと半端な旧帝理系のB止まりよりも文系をちゃんと評価しそう
222: 06/28(土)04:49 ID:FdhAL5xc(1) AAS
そもそも学歴だけで評価することはない
223(2): 暇人 06/28(土)08:34 ID:4S+Arcik(1/23) AAS
【Grokへの質問】
代数方程式の解が係数の四則演算とべき根を使って表せるのは、
その代数方程式のガロア群が可解群、すなわち、順々に正規部分群をとっていったとき、商群が巡回群となり、
最終的に単位群まで縮小できる群であるとき、その時に限る。この定理の証明を示してくれる？。
【Grokからの回答】
この質問は、代数方程式のガロア群が可解群であるとき、かつそのときに限って、
解が係数の四則演算とべき根で表せるという定理（ガロア理論における可解性の定理）の証明を求めるものです。
この定理はガロア理論の中心的な結果の一つであり、証明は高度な抽象代数学の知識を必要とします。
以下では、証明の概要をできる限り簡潔かつ厳密に説明し、専門的な背景を持つ読者向けに詳細なステップを提供します。
証明はガロア理論の基本的な概念（ガロア群、体の拡大、可解群、原始根など）を前提とします。
224(3): 暇人 06/28(土)08:35 ID:4S+Arcik(2/23) AAS
>>223
定理
代数方程式 f(x)=0（係数が体 K に属する）の解が、K の元を用いた四則演算と
べき根（すなわち、方程式 x^n - a = 0 の解）によって表せる（根号表示可能である）のは、
そのガロア群 Gal(L/K)（ここで ( L ) は ( f(x) ) の分裂体）が可解群であるとき、かつそのときに限る。
証明の概要
証明は以下の2つの方向に分かれます：
十分性：ガロア群が可解群ならば、解は四則演算とべき根で表せる。
必要性：解が四則演算とべき根で表せるならば、ガロア群は可解群である。
以下では、まず十分性の証明を詳細に示し、次に必要性の証明を簡潔に説明します。
省2
225(3): 暇人 06/28(土)08:35 ID:4S+Arcik(3/23) AAS
>>224
1. 十分性の証明（ガロア群が可解群 ⇒ 解が四則演算とべき根で表せる）
設定
f(x)∈K[x] は次数 n の既約多項式で、L は f(x) の分裂体（つまり、f(x) が L で完全に因数分解される最小の体）。
ガロア群 G=Gal(L/K) は可解群である。
すなわち、( G ) には正規系列 G=G0⊵G1⊵⋯⊵Gm={e} が存在し、各商群 Gi/Gi+1 は巡回群（したがってアーベル群）である。
L/K は有限次ガロア拡大で、ガロア対応により Gi に対応する中間体 K=K0⊆K1⊆⋯⊆Km=L が存在する。
各拡大 Ki+1/Ki は、ガロア群 Gi/Gi+1 が巡回群であるガロア拡大である。
証明のアイデア
可解群の正規系列に沿って、中間体のチェーンを構築し、
省2
226(4): 暇人 06/28(土)08:36 ID:4S+Arcik(4/23) AAS
>>225
ステップ1：巡回拡大の構造
まず、ガロア群 Gi/Gi+1 が巡回群である拡大 Ki+1/Ki を考えます。
巡回群の位数を ni=∣Gi/Gi+1∣ とし、Ki が1の原始 ni 乗根を含むと仮定します
（必要に応じて、原始根を添加した拡大を別途考える）。
補題（巡回拡大のべき根表示）：
Ki+1/Ki が位数 ni の巡回ガロア拡大であるとき、
Ki+1=Ki(α) であり、α^ni∈Ki となる α が存在する
（つまり、α は Ki 上のべき根）。
さらに、Ki が１の原始 ni 乗根 ζ‗ni を含む場合、
省9
227(4): 暇人 06/28(土)08:37 ID:4S+Arcik(5/23) AAS
>>226
ステップ2：拡大の連鎖
正規系列 G0⊵G1⊵⋯⊵Gm={e} に沿って、体の拡大 K=K0⊆K1⊆⋯⊆Km=L を構築する。
各ステップ Ki+1/Ki は、ステップ1により、べき根の添加（および必要に応じて原始根の添加）で構成できる。
最終的に、L=Km は K から有限回のべき根の添加で得られる。
228(2): 暇人 06/28(土)08:38 ID:4S+Arcik(6/23) AAS
>>227
ステップ3：解の表現
f(x) の解は L の元であり、L は K から四則演算（体の基本演算）とべき根の添加の繰り返しで構成される。
各べき根 α は x^ni−a=0 の解であり、a∈Ki。
これを繰り返すことで、f(x) の根は K の元を用いた四則演算とべき根で表現できる。
229(2): 暇人 06/28(土)08:41 ID:4S+Arcik(7/23) AAS
>>225
補足：原始根の添加
（注：ここの箇所はGrokの文章を修正している
修正点１：元の文ではステップ１と２の間にこの文章があったのを補足として後ろにもってきた
修正点２：方程式x^ni−1を(x^ni−1)/(x-1)に修正
修正点３：元の文は「ζ_ni は方程式 …の解として得られる。（これはべき根の追加）」で終わっているが
このままだと循環論法なので、以下文章を追加した）
もし Ki が1の原始 ni 乗根 ζ‗ni を含まない場合、まず Ki(ζ‗ni) を構成する。
体の標数が ni と互いに素であれば、Ki(ζ‗ni)/Ki は巡回拡大であり、
ζ_ni は方程式 (x^ni−1)/(x-1)=0 の解として得られる。
省5
230(2): 暇人 06/28(土)08:42 ID:4S+Arcik(8/23) AAS
>>224
2. 必要性の証明（解が四則演算とべき根で表せる ⇒ ガロア群が可解群）
設定
f(x)∈K[x] の解が、( K ) の元を用いた四則演算とべき根で表せると仮定。
つまり、解は体 K に有限回のべき根の添加で得られる体 M
（すなわち、M=K(α1,α2,…,αk))であり、αi^ni∈K(α1,…,αi−1)）
に含まれる。
L は f(x) の分裂体で、K⊆L⊆M。
証明のアイデア
べき根の添加で構成される体拡大は、ガロア群が可解群であるような拡大に対応する。
省1
231(2): 暇人 06/28(土)08:43 ID:4S+Arcik(9/23) AAS
>>230
ステップ1：べき根添加のガロア群
各拡大 K(α1,…,αi)/K(α1,…,αi−1) は、αi^ni∈K(α1,…,αi−1) による拡大。
この拡大はクンマー拡大であり、ガロア群は巡回群（位数 ni のアーベル群）またはその部分群である（原始根が適切に含まれる場合）。
よって、M/K は一連の巡回拡大の合成であり、ガロア群 Gal(M/K) は巡回群の拡張として可解群である。
232(1): 暇人 06/28(土)08:44 ID:4S+Arcik(10/23) AAS
>>231
ステップ2：分裂体への制限
L⊆M であり、L/K はガロア拡大。
ガロア理論により、Gal(M/K)→Gal(L/K) は全射であり、Gal(L/K)≅Gal(M/K)/Gal(M/L)。
可解群の商群は可解であるから、Gal(L/K) も可解群である。
233: 暇人 06/28(土)08:45 ID:4S+Arcik(11/23) AAS
>>224-232
注意点
体の標数：証明では、体の標数がガロア群の位数と互いに素であることを仮定した。
標数が p で、ガロア群の位数が p で割り切れる場合（例えば、有限体の場合）、
追加の議論（例えば、非分離拡大の扱い）が必要だが、
一般的な代数方程式（例えば、Q 上の多項式）ではこの仮定で十分。
（注：元の文では「体の特徴」となっていたのを「体の標数」に直した）
原始根：原始 n 乗根の添加は、技術的には四則演算とべき根の範囲内で処理される（(x^n−1)/(x-1)=0 の解として）。
厳密性：完全な証明には、ガロア対応やクンマー理論の詳細な適用が必要だが、ここでは主要な論理を簡潔に示した。
234(1): 暇人 06/28(土)08:47 ID:4S+Arcik(12/23) AAS
>>224
結論
十分性：>>225-229 ガロア群 Gal(L/K) が可解群ならば、解は四則演算とべき根で表せる。これは、正規系列に沿った巡回拡大がべき根の添加で構成できるため。
必要性：>>230-232 解が四則演算とべき根で表せるならば、ガロア群は可解群である。これは、べき根の添加による拡大のガロア群が可解であるため。
よって、定理が証明された。
235: 暇人 06/28(土)08:48 ID:4S+Arcik(13/23) AAS
>>234
補足
この証明は、ガロア理論の教科書（例：Dummit and Foote, Abstract Algebra や Ian Stewart, Galois Theory）に詳細に記載されています。
より具体的な例（例えば、3次や4次方程式の可解性）については、具体的なガロア群（例：S3,S4）の構造を分析することで理解が深まります。
>>223
質問者が特定の部分（例えば、クンマー拡大や巡回群の詳細）についてさらに知りたい場合、追加の説明を提供できますので、お知らせください。
以上が、ガロア群の可解性と代数方程式の解の根号表示可能性に関する定理の証明です。
236(3): 暇人 06/28(土)09:50 ID:4S+Arcik(14/23) AAS
223-235を読むかぎり、
Grokはここの「スレ主」こと現代数学の系譜 雑談 ◆yH25M02vWFhPよりも
ガロア理論による可解性の定理の証明を「理解」している、と思える
ただ1点気になるのは>>229の原始根の添加の箇所
過去のスレ主の発言をみると明らかに理解できていなかったが
Grokがこの点について、スレ主よりも分かっている説明ができるかどうか…
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