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テスト期間中なので研究の進捗を生む

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少し前の 記事 でLTEの補題を一般の環に一般化しました.でも多項式とかだと自明なところが多いのでもう少し違った一般化してみようと思いました.以下,Rを環,Xを順序アーベル群,v:RX{}
(1) v(xy)v(x)+v(y)
(2) v(x+y)min(v(x),v(y))
(3) v(1)=v(1)=0,v(0)=
(4) nZv(nx)=v(x)+v(n)
を満たすとし,さらに環R,イデアルIR={xR|v(x)0},I={xR|v(x)>0}で定めたとき,
(5) x(R/I)v(xy)=v(yx)=v(y)
が成り立つとする.

簡単な考察

以下ではX=Zと仮定して考える.

P=v1()はイデアルでありPZは素イデアルである.

前半の主張は(1),(2),(3)から従う.後半は(4)よりv|Zが付値であることから従う.

よってPZの生成元をpとし付値vvpで定める.次の補題は自明である.

v(x)Pとするとv(x+y)=v(y),v(xy)=v(yx)=

LTEの補題

では昨日テストのやる気が失せて数学してたら見つけた定理を述べる.以下v
(6) v(xn)=nv(x)
を満たすとする.

LTEの補題(?)

PZ(0)とする.xRv(x1)>0を満たすなら,v(xn1)=pv(n)v(x1)

PZ(0)とする.まずv|Zが付値であることからIZ(vの定義の(4)参照)は素イデアルなのでPZと一致する.k=v(n)に関する帰納法で示す.
k=0,つまりnPのとき イデアルにおけるLTEの補題 の定理3からv(xn1)=v(x1)となり,示された.(IZが素イデアルであることからv(n)=0ならn1R/Iであることに注意.)
k=iまでで示されたとする.n=api+1ただし(a,p)=1とすると,v(p)=であることから補題2からv(xapi+11)=v((xapi1)p)=pv(xapi1)=p piv(x1)
となるので示された.

予想以上に簡潔になっちゃいました.

x=1+t2Fp[t]に対してvtで割り切れる回数とするとv(x2p1)=2p(p2のとき),8(p=2のとき).
実際F2において(t2+1)4=t8+1なので定理が正しいことがわかる.

少し気になるのは 代数体のLTEの補題 v(n)が小さいときのものとこれが一致していることですね.何かまだ一般化が潜んでいそう...
そろそろLTEの補題を成立させる写像について書きたいなー.p進数が大活躍しますー.(多分)

投稿日:202134
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