代数数

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代数数英语:algebraic number),有理系数的一元非零多项式在复数范围内的零点,也就是次数不小于1的有理系数的代数方程的复数根。多项式乘以一个非零常数其零点不变,所以也可以限定这里的多项式的首项系数为1。不是代数数的复数称为超越数

设α是一个代数数,则所有以α为零点的首项系数为1的有理系数多项式中的次数最低者,是被α唯一决定的,此多项式称为α的极小多项式。极小多项式在有理系数多项式范围内必定是不可约的(即不可表示为两个次数均≥1的有理系数多项式的乘积)。α的极小多项式的次数称为α的次数。α的极小多项式的其他的根称为与α共轭的代数数。显然,一次代数数就是有理数。所以代数数是有理数的推广。

α是二次代数数的充要条件是它可表示为

二次代数数.jpg

,其中 d是不等于1且无平方因数的整数,r, s是有理数且 s 不等于0。

代数数的和、差、积、商(除数不为0)仍然是代数数。所以复数集合中代数数的全体构成一个域,称为有理数域的代数闭包。以代数数为系数的一元非零多项式的零点一定也是代数数。


满足形如anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0=0(n≥1,an≠0)的某整系数代数方程的实数复数。例如代数数1.jpg是一个实代数数,它满足方程x2-2=0。每个有理数代数数2.jpg(m,n为整数,n≠0)都是代数数,因为它满足方程nx-m =0。可见代数数集包含了有理数集。然而,代数数集并不包含全部实数。代数数集是一个可数集,即所有代数数能与全体自然数建立一一对应,而实数集是不可数的无穷集,因此,一定存在不是代数数的实数。现已证明 π和e这些无理数不是代数数。不是代数数的数称为超越数。由此可见,就实数集而言,实数既可按有理数和无理数分为两类,又可按实代数数和实超越数分为两类。实代数数集是有理数集的自然扩充。

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