Почему корневое расширение имеет замыкание Галуа?

Ниже приведены определение и лемма (лемма 14.38 в « Абстрактной алгебре » Даммита).

Определение. элемент α может быть выражена в радикалах или решена в терминах радикалов, если α является элементом поля К которое может быть получено последовательностью простых радикальных расширений

Ф "=" К 0 К 1 К я К я + 1 К с "=" К
где К я + 1 "=" К я ( а я н я ) для некоторых а я е К я и н я е Н * , я "=" 0 , 1 , , с 1 . Здесь а я н я обозначает некоторый корень многочлена Икс н я а я . Такое поле К будет называться корневым расширением Ф .

Лемма. Позволять Ф быть полем характеристики 0 . Если α содержится в корневом расширении К как в определении выше, то α содержится в корневом расширении Галуа над Ф и где каждое расширение К я + 1 / К я является циклическим.

Доказательство начинается с этого:

Доказательство: пусть л быть замыканием Галуа К над Ф . ...

Но как я узнаю, что есть замыкание Галуа л ? Я думаю, что доказательство того, что существует замыкание Галуа л должно идти так.

  1. Все К я + 1 / К я является конечным расширением.
  2. Все К я + 1 / К я является отделимым расширением.
  3. Таким образом К / Ф является конечным сепарабельным расширением, так как конечность и сепарабельность расширений транзитивны.
  4. Все конечное сепарабельное расширение имеет замыкание Галуа, поэтому К / Ф имеет замыкание Галуа.

Я не смог доказать 2. Если К я + 1 является полем разложения минимального многочлена м а я н я , К я ( Икс ) , затем К я + 1 / К я Галуа, так как это поле разложения сепарабельного многочлена, поэтому оно сепарабельно. Но я не знаю, действительно ли это разделяющее поле.

В нулевой характеристике любое конечное расширение сепарабельно, поэтому содержится в расширении Галуа.

Ответы (1)

Если К является сепарабельным алгебраическим расширением поля Ф , то его замыкание Галуа является наименьшим полем расширения с точки зрения включения, которое содержит К и закончился ли Галуа Ф .

Если К "=" Ф ( α ) где α имеет неприводимый многочлен ф над Ф , то замыкание Галуа К поле расщепления ф над Ф .

Если у вас есть конечное расширение в нулевой характеристике, то оно автоматически отделимо. Следовательно, существует замыкание Галуа.