■ディリクレの鳩(その71)
多項式f(x)=0の異なる根の個数をN(f)で表す.
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【1】メーソン・ストーサーズの定理(1983年)
「互いに素な多項式f,g,hがf+g+h=0を満たせば,
max(degf,degg,degh)≦N(fgh)−1
が成り立つ.」
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【2】補題
多項式fに対して,
f~=GCD(f,f’)
とおく.このとき
N(f)=degf−degf’
が成り立つ.
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【3】証明
f,g,hは互いに素であるから
N(fgh)=N(f)+N(g)+N(h)−N(f~g~h~)
f+g+h=0を微分するとf’+g’+h’=0であるから
Φ=|a ,b |=|c ,a |
|a’,b’| |c’,a’|
deg(f~g~h~)≦degΦ≦degf+degg−1
deg(h)≦N(fgh)−1
同様に
deg(f)≦N(fgh)−1
deg(g)≦N(fgh)−1
これらをまとめると
max(degf,degg,degh)≦N(fgh)−1
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【4】例題
たとえば,f=(x^n−1)^2,g=−(x^n+1)^2,h=4x^nのとき,等号が成立する.
degf=2n,degg=2n,degh=n
max(degf,degg,degh)=2n
fgh=−4x^n(x^2n−1)^2
N(fgh)=2n+1,N(fgh)−1=2n
[参]酒井文雄「平面代数曲線」共立出版
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