亨泽尔引理

✍ dations ◷ 2025-09-16 11:33:30 #交换代数,数论,同余,引理

亨泽尔引理是数学中模算术的一个结论。亨泽尔引理说明,如果一个模p(p是给定的质数)的多项式方程有一个单根,则可以通过这个根求出该方程在模p的更高次方时的根。在完备交换环(包括p进数)中,亨泽尔引理被看作是类似于牛顿法的渐进求根方法。由于p进数分析在某些方面比实分析更加简单,亨泽尔引理可以加强为多项式方程有根的判定方法。

f ( x ) {\displaystyle f(x)} 为整系数多项式, k {\displaystyle k} 为不少于2的整数, p {\displaystyle p} 为质数。若整数 r {\displaystyle r} 是下面同余式的根:

对于

,则有:

Hensel引理可用泰勒公式证明。

因此可见,由第三项开始,都必能被 p k {\displaystyle p^{k}} 整除。因此:

K {\displaystyle K} 为完备局域。设 O K {\displaystyle {\mathcal {O}}_{K}} K {\displaystyle K} 的整数环,设 f ( x ) {\displaystyle f(x)} 为系数在 O K {\displaystyle {\mathcal {O}}_{K}} 的多项式,若存在 α 0 O K {\displaystyle \alpha _{0}\in {\mathcal {O}}_{K}} 使得

f ( x ) {\displaystyle f(x)} 有根 α K {\displaystyle \alpha \in K}

且:

这个引理其中一个重要应用就是在域为p进数的情形。

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