¿Por qué es [matemática] x ^ 5-2 x ^ 4 + 5 x ^ 3-10 x ^ 2 + 4 x-8 [/ matemática] irreducible? ¿Qué significa que algo sea irreducible?

Un polinomio es reducible sobre un campo si se factoriza como el producto de dos polinomios de grado inferior, irreducible si no lo hace.

Todos los polinomios se pueden factorizar como el producto de factores lineales sobre los números complejos, por lo que cuando se habla de reducibilidad y factorización de polinomios, debe especificar sobre qué campo. Aquí probablemente esté pensando en el campo [math] \ mathbf Q [/ math] de números racionales. Entonces la pregunta es, ¿puedes escribir este polinomio como el producto de polinomios de grado inferior cuyos coeficientes son todos números racionales?

Si puede encontrar una raíz del polinomio, eso le dará un factor lineal, y eso implicaría que el polinomio es reducible. El teorema de la raíz racional ayuda aquí. Dice que si [math] p / q [/ math] es una raíz racional del polinomio escrito en términos más bajos, entonces [math] p [/ math] divide la constante del polinomio, y [math] q [/ math ] divide el coeficiente principal. [matemática] 1 [/ matemática] es el coeficiente principal, por lo que [matemática] q [/ matemática] tiene que ser [matemática] 1 [/ matemática]. [matemática] -8 [/ matemática] es la constante, por lo que los candidatos para las raíces son [matemática] \ pm1, \ pm2, \ pm4 [/ matemática] y [matemática] \ pm8 [/ matemática]. [math] 2 [/ math] resulta ser uno, entonces [math] (x-2) [/ math] es un factor de este polinomio, y es reducible.

Hay otras formas en que un polinomio de 5º grado puede ser reducible además de tener una raíz. Podría ser el producto de un cuadrático irreducible y un cúbico irreducible. Eso puede ser difícil de determinar. Para este polinomio no tuvimos que ir allí.

Esto entra en la teoría de Galois.

Decir que el polinomio es irreducible es decir que no tiene raíces ‘algebraicas’. ‘Algebraico’ significa números racionales junto con raíces; pueden ser raíces cuadradas, raíces cúbicas, pueden estar anidadas, etc. Incluso pueden ser raíces de números negativos (por lo que estamos hablando del plano complejo).

Para la prueba, debes consultar la última voluntad y el testamento de un prodigio francés llamado Galois, escrito la noche antes de que le dispararan fatalmente en un duelo.

Galois demostró que los polinomios de grado> 4 no son generalmente reducibles.

No es fácil, pero la teoría de Galois es estructural, hermosa, asombrosamente.

Galois comienza con polinomios pero prescinde rápidamente de toda esa maquinaria de cálculo. Todo lo que necesita es estudiar cómo se pueden permutar las raíces. Descubre un cálculo de simetría.

Ahora subyace a la física, la criptografía: los ‘grupos’ están en todas partes.

Cuando Galois dispone de polinomios de quinto grado, este resultado es una mera nota al pie de su visión central.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/

Si sabes un poco de francés, el último trabajo apresurado de Galois es muy accesible, aunque está salpicado de desgarradores a parte (el lector encontrará la solución: no tengo tiempo. No tengo tiempo).

Se dice que un polinomio con coeficientes racionales es irreducible (sobre los números racionales) si no puede factorizarse en un producto de dos polinomios no constantes con coeficientes racionales. Con esta definición, ¡el que pregunta debería poder ver que el polinomio en la pregunta es ciertamente reducible sobre los números racionales!

El polinomio [matemático] x ^ 5-2x ^ 4 + 5x ^ 3-10x ^ 2 + = 4x-8 [/ matemático] es irreductible porque no puede ser factorizado y, además, no hay términos similares en la ecuación misma que hace Es imposible de reducir.

Una ecuación es irreducible cuando el polinomio no constante es imposible de factorizar como producto de 2 polinomios no constantes.

Gracias por la A2A

Por inspección puedo ver que la función es divisible por x-2
De hecho, se puede factorizar como
(X-2) (x ^ 2 + 4) (x ^ 2 + 1)
Dando raíces en x = 2, + 2i, -2i, + i, -i
Probablemente no sea irreducible