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子域

鎖定
設F是域P的非空子集,如果P的加法和乘法可看作F的加法和乘法,且對於這兩個代數運算,F也構成一個域,則稱F為P的一個子域或子體。例如,有理數域是實數域的一個子域, 而實數域又是複數域的一個子域。 [1] 
中文名
子域
外文名
subfield
所屬學科
數學
相關概念
擴域
舉    例
有理數域是實數域的一個子域

子域定義介紹

是一個域,K是F的一個非空子集,如果
,且
是域,則稱域K是域F的一個子域,域F是域K的一個擴域。
例1 全體有理數的集合Q、全體實數的集合R以及全體複數的集合C關於普通的加法和乘法均形成域。另外,對於任意的素數p,
關於普通的加法和乘法也形成域。而且Q是
的子域,
是R的子域,R是C的子域。
容易證明KF的子域當且僅當
同時成立。如果一個域F'與另一個域F的某個子域K同構,則可以將域F'與域K等同,從而將域F'視為域F的一個子域。 [2] 

子域相關定理

定理1
設域K是域F的一個子域,則域F的加法羣
是子域K上的一個線性空間。
證明:取數乘運算為域F的乘法,則線性空間定義中的幾個條件都是自然成立的。根據此定理,可以將域F稱為子域K上的一個線性空間。
定義 設域K是域F的一個子域。若子域K上線性空間F的維數為m,則稱域F是域K的一個m次擴域,並稱此m維線性空間的每一個基
為域F關於域K的一個基,同時稱此線性空間的線性變換為域F關於域K的線性變換。
例2 每一個域
是該域F上的一個一維線性空間,每一個
都是該線性空間的基。
例3 複數域C是實數域R上的一個二維線性空間,向量組
是一個基,這裏
為虛數單位。
應當指出,若KF的子域,AK上的一個m階方陣。如果A作為F上的方陣可逆,則其逆方陣必然也是K上的m階方陣。 [2] 
定理2
是特徵為p的有限域,
,K是F的一個非空子集,
是F的子域當且僅當存在
使
定理3
是特徵為p的有限域,q是素數p的任意正整數次冪,
。對於每一個
F有唯一的一個
階子域
,其中 [2] 
參考資料
  • 1.    高希堯.數學術語詳解詞典:陝西科學技術出版社,1991年07月第1版
  • 2.    周煒.數論、羣論、有限域:清華大學出版社,2013.11