一类有大于1 基本单位的实三次域
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1、一类有大于1基本单位的实三次域姚钟磊,李江华(蚌埠一中 蚌埠 233000)摘要:设,是仅有一实根的方程。由其唯一实根所形成的三次域是,是三次域的代数整数环,对于满足某条件的,可以证明是的唯一基本单位。关键词:三次域 基本单位 中图分类号:O156.2 文献标识码 A一、 引言狄利克雷单位定理从理论上说明了基本单位是存在的,但是对于一般的三次域求其基本单位是相当困难的,E.Artin在1959年给出了一个例子3,设是方程的实根,判别式D=-4027,则三次域只有唯一大于1的基本单位。此后,A.Frohlich和M.J.Taylor在1990年给出了更一般的结果4:命题1 设整数且无平方因子,是
2、方程的唯一实根,则是实三次域大于1唯一的基本单位。E.Artin在1960年提出了一个问题3,对于三次方程,是正整数,且方程仅有一个实根,记为。三次域的基本单位是什么?K.S.Williams1对此也进行了研究并给出了一个结果:命题2 设,判别式,则:在中不可约,;设是满足,的最大正整数,作者简介:姚钟磊(1983-), 男,安徽蚌埠人,安徽大学2006级硕士研究生,研究方向:代数数论。Email:zlyaolive实数满足,如果,则 是基本单位。我们可以对其推广,将条件和适当改造,可取和获得更一般的结果。为了方便,不妨设是整系数多项式。满足某条件使仅有一实根,且是三次域的基本单位。定理 设,
3、则:1) 在中不可约,2) 设是满足,的最大正整数,实数满足,如果,则是基本单位。引理1 若,则。证明:因为 = , 所以 1,得证。引理2 设是有两个复同态映射的实三次域,是的基本单位,如果33,则:。证明:设是的共轭元,且是正实数,因为是单位,所以,即,所以,。又,所以,即,。这样我们就有,所以,=。因为K是三次域,所以,。因此,。这样,所以,即又,由引理1,。这样,。如果,则3。所以,和1矛盾。因此0,所以,这样就有,。二、 定理证明1) 由,我们有,即不是的根,所以在中不可约。又,所以只有唯一实根,设为,其它两复根为,又,有:;。因为,而,所以,即,。所以,即。由,所以,即。又所以。2
4、) 因为,所以。这样是单位。设是的基本单位,所以有。又且,所以。由判别式的理论5知:,其中是数域次数,是数域的复共轭映射的个数, 判别式。由6, 得即,所以。由条件得:。这样,又是正整数,所以 。又由引理得:;而 ,所以 ,即 。由于只有唯一大于1的实根,且由条件,又,由介值定理,所以 ,所以 即, 是唯一基本单位。例 方程 其中,且满足,通过计算得,又,取,知 ,这样有 ,所以由定理知方程的唯一实根是实三次域的基本单位。参考文献1E.Artin, Theory of algebraic numbersM, striker,Gottingen, 1959.2A.frohlich, M.J.Ta
5、ylor, Algebraic Number TheoryM, Cambridge University Press, 1991.3S.Alaca,K.S.Williams,Introductory Algebraic Number TheoryM,Combridge University Press,2004.4冯克勤,代数数论M,科学出版社,2000.A Real Cubic Fields with a Fundamental Unit 1Yaozhonglei, LijianghuaBengbu NO.1 Middle school Bengbu 233000Abstract: Some conditions are given which ensure that equation,has a unique real root . We can prove is the unique fundamental unit of the cubic field .Keywords: Cubic field, Fundamental unit 6
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