Примеры полей
5) Единичный элемент поля P единственный.
6) .
Доказательство: Пусть , тогда, т. к.
. Значит,
▲.
7) Каждый отличный от нуля элемент а имеет единственный обратный к нему элемент.
8) .
9) В поле нет делителей нуля, т. е. нет ненулевых элементов, произведение которых было бы равно нулю.
Доказательство: Покажем, что если , то
или
. Действительно, пусть
. Если
, то все доказано. Пусть
, тогда
▲.
10) Для любых элементов а и b, поля Р, уравнение
имеет единственное решение
. Это решение данного уравнения называется частным элементов а и b и обозначается
.
Итак, частное любых двух элементов а и b, поля Р однозначно определено и
.
Свойства частного:
1. . Действительно,
2. . Действительно
3. .
Доказательство:
4. .
Доказательство:
Разность аналогично.
5. .
Доказательство:
6.
Доказательство: Но из свойства 3) следует, что
значит
7.
Действительно,
Примеры полей:
1. Каждое из следующих множеств — является полем.
2. — поле.
3. Множество всех дробно-рациональных функций с действительными коэффициентами есть поле, т. е. множество — поле.
4. — поле;
— поле.
Все перечисленные поля являются бесконечными, т. е. содержат бесконечно много элементов. Существуют, однако, поля, состоящие из конечного числа элементов.
5. Рассмотрим кольцо классов вычетов по простому модулю р, то есть
и покажем, что это поле.
Доказательство: если
.
6. Отметим, что если модуль m не является простым числом, то кольцо классов вычетов по данному модулю полем не является. Действительно, т. к. m — составное число, то
такие, что
, причем
и
– делители нуля, т. к.
не является полем.
Характеристика поля
Не все свойства числовых полей сохраняются в случае произвольных полей. Так, складывая число 1 само с собою несколько раз, т. е. беря любое целое положительное кратное единицы, мы никогда не получим нуля 0. Это имеет место не для всех полей. Например, рассмотрим поле , в нем
, то есть в поле
нашлось целое кратное единицы
, равное нулю
.