证明代数数与无理数等势2020-12-29

【pro】证明代数数与无理数等势

【def】代数数是整系数多项式的根

对于最高项为n次的整系数多项式,按降幂排列设系数依次为an,……,a1,a0。

由代数学基本定理,该多项式有n个根。编号为1000……01,0100……01,0010……01以此类推。

构造小数形如0.多项式系数+根的编号,如0.an …… a1 a0 1000……01

那么n阶多项式必为2n+1位小数,故不同阶多项式映射到不同小数。

同阶不同多项式前n位不同,同一多项式不同解第n+1~2n位不同。

故整系数多项式的根到有限小数是单射。

显然代数数集是无限集,而该映射的值域包含于无理数集,无理数的势为阿列夫零,且不存在更小的势。

因此代数数与无理数等势。



引发这个想法的是群论的一个结论:设U为一切单位根组成的乘法群,则ℚ/ℤ与U同构。  值得思考的是,无限群的同构和集合的等势有着密切的联系。

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