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不可约多项式

数学术语

在数学中，由若干个单项式相加组成的代数式叫作多项式（若有减法：减一个数等于加上它的相反数）。多项式中的每个单项式叫作多项式的项，这些单项式中的最高项次数，就是这个多项式的次数不可约多项式是一种重要的多项式，它在多项式环中有类似于素数在整数环中的地位。

概念
不可约多项式，顾名思义即不能写成两个次数较低的多项式之乘积的多项式。
有理系数的多项式，当不能分解为两个次数大于零的有理系灵敏多项式的乘积时，称为有理数范围内“不可约多项式”。相应地可以定义实数系数或复数系数的不可约多项式。
“不可约”的意义随系数范围而不同。X2-2在有理数范围内是不可约多项式，但在实数范围内就是可约多项式了。
一种重要的多项式。它在多项式环中有类似于素数在整数环中的地位。对于数域P上的任意多项式f(x)，P中非零数c与cf(x)总是f(x)的因式。这两种因式称为f(x)的平凡因式，亦称当然因式。其他的因式，称为f(x)的非平凡因式，亦称非当然因式。设p(x)为P上的一个次数大于零的多项式，如果在P上p(x)只有平凡因式，则称p(x)在P上(或P[x]中)不可约，亦称p(x)是P上的不可约多项式，或既约多项式;如果p(x)除平凡因式外，在P上还有其他因式，则称p(x)在P上(或在P[x]中)可约，亦称p(x)是P上的可约多项式。一个多项式是否可约，与其基域有关。例如，x-2在有理数域上不可约，但在实数域上可约，因为此时它有不可约因式x+与x-。
数域P上的不可约多项式有如下的基本性质：
1。若p(x)不可约，且c≠0，c∈P，则cp(x)也不可约。
2。若p(x)不可约，f(x)是任一多项式，则(p(x)，f(x))=1或者p(x)|f(x)。
3。若p(x)不可约，且p(x)|f(x)g(x)，则p(x)|f(x)或者p(x)|g(x)。
判定
定理1
艾森斯坦因判别法：设 是整系数多项式，若有一个素数p使得：
（1）p不能整除
（2）p整除
（3） 不能整除
那么 在有理数域上不可约。
注：定理1的证明通常采用 “反证法”
定理2
艾森斯坦因判别法的等价判别定理：设 是整系数多项式，若有一个素数p使得：
（1）p不能整除
（2）p整除
（3） 不能整除
那么f(x)在有理数域上不可约。
注：定理1和定理2 都只是判定整系数多项式在有理数域上不可约的充分不必要条件， 这就是说不满足定理1和定理2的判定条件的多项式可能是不可约的。
性质
1、 不可约，则对任意 。
2、 不可约，则对任意的非零c∈p，c 不可约。
3、（1） p(x)不可约，则对任意的f，g∈ ， ，得到 或 。
（2）аp>0，对任意f，g∈ ， 可推出得到 或 ，得到p是不可约多项式。
证明
例1。若p为质数，求证有理系数多项式 在有理数域上不可约。
证明： 是整系数多项式
因为P为质数，整系数多项式 符合艾森斯坦因判别法，所以整系数多项式 在整数环上不可约，即整系数多项式 在有理数域上不可约。由此可得多项式 在有理数域上不可约。
应用
若m，n为自然数，且m，求证不是任意m次整系数多项式的根。
证明：根据艾森斯坦因判别法可知，多项式是一个在有理数域上不可约n次多项式，且是多项式的根。
因为，则对任意的m次多项式g（x），总有多项式f（x），g（x）互素；
即多项式f（x），g（x）没有公共根，所以不是任意m次多项式的根（）。
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