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과학

정규 확대

정규 확대과학
영어
Normal extension
가정
L/K는 대수적 확대
근 조건
기약다항식의 한 근이 있으면 모두 포함
유한 확대에서
어떤 다항식의 분해체
정규 확대는 K 위의 대수적 확대 L 가운데 K계수 기약다항식이 L에 근 하나를 가지면 L에서 완전히 일차 인자로 분해되는 확대다. 유한 확대에서는 어떤 K계수 다항식의 분해체가 되는 것과 동치다.

근을 빠짐없이 포함

정규성은 모든 K계수 다항식이 L에서 분해되어야 한다는 조건이 아니다. L에 근을 하나라도 가진 기약다항식에 대한 조건이다. 따라서 L이 K의 대수적 폐포일 필요는 없으며 작은 유한 확대도 정규일 수 있다.

이차 확대의 예

ℚ(√6)은 x²−6의 분해체다. √6을 포함하면 그 음수인 −√6도 포함하여 두 근이 모두 들어간다. 따라서 ℚ(√6)/ℚ는 정규 확대다. 이 체가 모든 유리수계수 다항식의 근을 포함하는 것은 아니다.

실근만 첨가하면 부족한 경우

ℚ(∛3)은 x³−3의 실근을 포함하지만 나머지 두 비실근은 포함하지 않는다. 이 다항식은 ℚ 위에서 기약이고 확대체는 실수 안에 있으므로 모든 근을 담지 못한다. 따라서 이 확대는 정규가 아니다.

분리성과의 구별

정규성은 기약다항식의 근들을 모두 포함하는지에 관한 성질이고, 분리성은 최소다항식의 근이 중복되는지에 관한 성질이다. 둘은 다른 조건이며 대수적 확대가 두 조건을 모두 만족하면 갈루아 확대라고 한다. 표수 0에서는 대수적 확대의 분리성이 자동이지만 정규성까지 자동인 것은 아니다.

관련 문서

체의 확대 / 대수적 원소 / 기약다항식 / 분해체 / 대수적 폐포 / 분리 확대 / 갈루아 확대 / 체의 표수