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Separable Polynome / mehrfache Nullstellen

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Polynome

Tags: polynom

 
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Hannes29912012

Hannes29912012 aktiv_icon

15:43 Uhr, 07.08.2022

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Hallo zusammen,
ich verhaspele mich momentan irgendwie mit der Definition separabler Polynome. In der Algebra I-VL habe ich gelernt, dass ein Element aK (K ein Körper) separabel ist, sofern das Minimalpolynom ma,K nur einfache Nullstellen im alg. Abschluss K besitzt. Eine Körpererweiterung L/K heißt separabel, falls jedes Element aL separabel ist. Soweit so gut.
Im Zuge der Recherchen zu meiner Bachelorarbeit bin ich auf den nützlichen Begriff der separablen Polynome gestoßen. Mir ist klar, dass ein irreduzibles Polynom f separabel ist, wenn die für formale Ableitung D(f)0 gilt. Ein beliebiges Polynom fK[X]\K heißt separabel, falls jedes seiner irreduziblen Faktoren separabel ist. Ich konnte bereits zeigen, dass ein Polynom genau dann separabel ist, wenn sein Zerfällungskörper separabel ist. Bis hier dachte ich, dass alles soweit klar ist. Mich stört jetzt die folgende Frage: können separable Polynome mehrfache Nullstellen haben? Ich bekomme weder ein Beispiel dafür hin, noch einen Beweis, dass das nicht gehen sollte. Ohne nachzudenken, hätte ich sofort nein gesagt, nur bin ich mir mittlerweile absolut nicht mehr sicher. Ich bleibe immer an der folgenden Tatsache hängen: Angenommen, ein beliebiges Polynom fK[X]\K hat die mehrfache Nullstelle a in seinem Zerfällungskörper L/K. f lässt sich als Produkt der Minimalpolynome aller seiner Nullstellen schreiben. Aber nur weil bspw. a eine mehrfache Nullstelle von f ist, heißt das nicht, dass das Minimalpolynom ma,K ebenfalls a als mehrfache Nullstelle haben muss. Ein sehr triviales Beispiel wäre ja f=(X-1)2K[X] (mit char(K)=0). Dann ist 1 mehrfache Nullstelle von f aber das Minimalpolynom ist ja nur der Linearfaktor X-1.

Hat jemand von euch einen Hinweis für mich, in welche Richtung ich es weiter versuchen soll? Mittlerweile habe ich soviel darüber nachgedacht, dass ich eventuelle Gedankenfehler nicht mehr erkenne.

Danke vorab und LG Hannes
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Nullstellen (Mathematischer Grundbegriff)
Vielfachheit einer Nullstelle (Mathematischer Grundbegriff)

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ledum

ledum aktiv_icon

16:10 Uhr, 07.08.2022

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Hallo
" f lässt sich als Produkt der Minimalpolynome ALLER seiner Nullstellen schreiben".
wenn eine Nullstelle an- fach ist, hast du eben die entsprechenden n gleichen Minimalpolynome als Faktoren.(x-a)^n
war das deine Frage?
ledum
Frage beantwortet
Hannes29912012

Hannes29912012 aktiv_icon

12:29 Uhr, 10.08.2022

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Hey Ledum, hab gemerkt, dass in der Literatur nicht ganz einheitliche Definitionen zu separablen Polynomen verwendet werden. Die, die ich jetzt verwende, verlangt, dass jeder irreduzible Faktor nur einfache Nullstellen haben darf. Die andere (und da war meine Verwirrung) ist etwas strikter und verlangt, dass ein separables Polynom (beliebig) nur einfache Nullstellen haben darf.
Hat sich also jetzt geklärt! Vielen Dank für deine Antwort.
LG