整数环
代数整数构成整数环,判别式度量其「大小」,整基是其加法群的结构基。
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01定义
数域 中的代数整数(首一整系数多项式的根)构成整数环 :它是 在 中的替身,却未必唯一分解。整基给出其加法结构,判别式度量其「粗细」。
02核心要点
01
整基与判别式
是秩 的自由 -模;判别式 是整数不变量,其素因子恰是分歧素数。
02
唯一分解的失效
在 中 :两种「素因子」分解不可调和——费马当年踩过的坑,催生理想理论。
03
素数的分裂
有理素数 在 中分裂、惯性或分歧,由极小多项式模 的分解决定(戴德金判别法)——素数在数域中「变形记」。
03关键公式
04历史沿革
库默尔 1847 年以「理想数」补救费马大定理的失败证明;戴德金 1871 年以理想取代理想数;诺特将其公理化为现代交换代数的一部分。
05应用与延伸
数域筛法(分解 RSA 大整数的最强算法)的核心代数、格密码(LWE)的代数格构造、椭圆曲线复乘理论、代数编码的环结构。
06交互演示
Z[√−5]:6 的两种不可约分解6 = 2·3 = (1+√−5)(1−√−5):理想类非平凡,非 UFD