Ivan Shishkin, Rye (1878)

Problems/FieldExerciseUnreviewed

Extension de R\R de degré impair

by Ancient Tree·translated by Baked_Baguette·
37
Difficulty scaleÉchelle de difficulté

This score reflects both the level of the required concepts and the difficulty of the solution.Ce score tient compte à la fois du niveau des notions nécessaires et de la difficulté de la résolution.

  1. 110First steps / middle schoolPremiers pas / collège
  2. 1125Beginner / high schoolDébutant / lycée
  3. 2650Intermediate / undergraduateIntermédiaire / licence
  4. 5170Advanced / graduateAvancé / master
  5. 7190Expert / specializedExpert / spécialisé
  6. 91100Research levelNiveau recherche
These levels are approximate guides.Ces niveaux sont des repères approximatifs.
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Soit EE une extension de corpsEN de R\R de degréEN impair. Montrer que E=RE=\R.

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Solutions

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Solution by Ancient Tree · translated by Baked_Baguette

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Soit xEx \in E ; montrons que xRx\in \R. On considère le corps R(x)\R(x). On dispose d’une tour d’extensions:
RR(x)E.\R \subseteq \R (x) \subseteq E.D’après le théorème de la base télescopiqueEN, on a :
[E:R]=[R(x):R][E:R(x)][E:\R]=[\R(x):\R][E:\R(x)]Puisque l’extension RE\R \subseteq E est supposée être de degré impair, [E:R][E:\R] est un entier impair, donc les degrés [R(x):R][\R(x):\R] et [E:R(x)][E:\R(x)] sont impairs.
Soit désormais PP le polynôme minimal de xx sur R\R. Son degré coïncide avec [R(x):R][\R(x):\R], et est donc impair. Une application du théorème des valeurs intermédiaires justifie l’existence d’une racine réelle α\alpha de PP, et XαX-\alpha divise PP dans R[X]\R[X]. L’irréductibilité de PP permet d’en déduire que P(X)=XαP(X)=X-\alpha, donc que x=αx=\alpha, et xx est réel.

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