ОПРЕДЕЛЕНИЕ A.17 (Конечное) поле является (конечным) множеством
F вместе с двумя двоичными операциями +, • , для которых справедливо сле-
дующее:
• F является коммутативной группой по отношению к операции ‘+.’ Пусть 0
обозначает единичный элемент этой группы.
• F \ {0} является коммутативной группой по отношению к операции ‘•.’
Пусть 1 обозначает единичный элемент этой группы.
Как обычно, мы часто пишем ab вместо a • b.
• (Дистрибутивность:) Для всех a, b, c ∈ F имеем a • (b + c) = ab + ac.
Аддитивная инверсия a ∈F, обозначаемая как −a, является уникальным эле-
ментом, удовлетворяющим a +(−a) = 0; мы пишем b − a вместо b +(−a). Мульти-
пликативная инверсия a ∈ F \ {0}, обозначаемая как a−1, является уникальным
элементом, удовлетворяющим aa−1 = 1; мы часто пишем b/a вместо ba−1.
Пример A.18
Из результатов раздела 8.1.4 следует, что для любого простого числа p мно-
жество {0, . . . , p − 1} является конечным полем, относительно сложения и
умножения по модулю p. Мы обозначаем это поле как Fp. ♦
Для конечных полей имеется богатая теория. Для наших целей нам нужно
лишь несколько основных фактов. Порядок F – это количество элементов в F (в
предположении, что оно конечное). Напомним также, что q является степенью
простого числа, если q = pr для некоторого простого числа p и целого r ≥ 1.
ТЕОРЕМА A.19 Если F является конечным полем, то порядок F представ-
ляет собой степень простого числа. С другой стороны, для каждой степени
простого числа q существует конечное поле порядка q, которое , к тому же
единственное такое поле (до переименования элементов).
Для q = pr с простым числом p, пусть Fq обозначает (единственное) поле по-
рядка q. Назовем p характеристикой Fq . Предыдущая теорема говорит нам о
том, что характеристикой любого конечного поля является простое число.
Как и в случае групп, если n – положительное целое число и a ∈ F , то
Запись расширена для n ≤ 0 естественным способом.
318
Достарыңызбен бөлісу: |