Costruire i campi di spezzamento con estensioni successive
Riporto quanto trovo scritto nel libro Algebra di Pietro Di Martino.
Non mi torna la seguente cosa: come può $g(x)$ non essere irriducibile in $\mathbb{K}(\alpha_1)[x]$?
O meglio, se è vero (e anche su questo chiedo conferma, perchè magari è qui l'errore, se c'è) che $\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2)\cong {\mathbb{K}(\alpha_1)[x]}/{(g(x))}$, allora ${\mathbb{K}(\alpha_1)[x]}/{(g(x))}$ è un campo, quindi $(g(x))$ è massimale, ma $\mathbb{K}(\alpha_1)[x]$ è un anello euclideo (con il normale grado) e quindi un PID (dominio a indeali principali) e in un PID un ideale $(d)$ è massimale sse $d$ è irriducibile.
Dove sbaglio?
Sia $f(x)$ irriducibile di grado $n$ in $\mathbb{K}[x]$ e sia $\mathbb{E}=\mathbb{K}(\alpha_1,...,\alpha_n)$ il campo di spezzamento di $f(x)$. Possiamo costruirci il campo $\mathbb{E}$ con una serie di estensioni semplici consecutive, ovvere aggiungendo una radice alla volta:
$\mathbb{K}\subset\mathbb{\mathbb{K}(\alpha_1)\subset \mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2)\subset ... \subset \mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2...,\alpha_n)=\mathbb{E}$
infatti essendo $f(x)$ irriducubile in $\mathbb{K}[x]$, allora $\mathbb{K}(\alpha_1)\cong {\mathbb{K}[x]}/{(f(x))}$ l'estensione ha grado $n$ uguale al polinomio minimo di $\alpha_1$. Inoltre $f(x)=(x-\alpha_1)g(x)$ in $\mathbb{K}(\alpha_1)[x]$ e
$\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2)\cong {\mathbb{K}(\alpha_1)[x]}/{(g(x))}$.
In questo caso non è detto che $g(x)$ sia irriducibile in $\mathbb{K}(\alpha_1)[x]$ e quindi possiamo dire solamente che il grado dell'estensione è minore o uguale a $n-1$.
Non mi torna la seguente cosa: come può $g(x)$ non essere irriducibile in $\mathbb{K}(\alpha_1)[x]$?
O meglio, se è vero (e anche su questo chiedo conferma, perchè magari è qui l'errore, se c'è) che $\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2)\cong {\mathbb{K}(\alpha_1)[x]}/{(g(x))}$, allora ${\mathbb{K}(\alpha_1)[x]}/{(g(x))}$ è un campo, quindi $(g(x))$ è massimale, ma $\mathbb{K}(\alpha_1)[x]$ è un anello euclideo (con il normale grado) e quindi un PID (dominio a indeali principali) e in un PID un ideale $(d)$ è massimale sse $d$ è irriducibile.
Dove sbaglio?
Risposte
Ciao!
Sinceramente sono un po' arrugginito su questo argomento, ma ti dico come si potrebbe aggiustare secondo me il discorso riportato dal tuo libro di algebra.
Una volta che hai aggiunto $\alpha_1$ al tuo campo $\mathbb{K} $ vuoi trovare il grado dell'estensione $[\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2):\mathbb{K}(\alpha_1)]$.
Quindi vuoi trovare il grado del polinomio minimo di $\alpha_2$ in $mathbb{K}(\alpha_1)[x]$, chiamiamolo $\mu_(\alpha_2)(x)$.
Ma ora sai che in $mathbb{K}(\alpha_1)$ vale la scomposizione $f(x)=(x-\alpha_1)g(x)$ e poiché $\alpha_2$ è radice di $f(x)$ deve essere radice di $g(x)$, quindi $\mu_(\alpha_2)(x)|g(x)$ e quindi il grado dell'estensione è $[\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2):\mathbb{K}(\alpha_1)]=deg(\mu_(\alpha_2)(x))<=deg(g(x))=n-1$ e abbiamo l'isomorfismo $\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2) ~=(mathbb{K}(\alpha_1)[x])/(\mu_(\alpha_2)(x))$.
Trattare tutto con cautela, perché non mi sento sicurissimo
Sinceramente sono un po' arrugginito su questo argomento, ma ti dico come si potrebbe aggiustare secondo me il discorso riportato dal tuo libro di algebra.
Una volta che hai aggiunto $\alpha_1$ al tuo campo $\mathbb{K} $ vuoi trovare il grado dell'estensione $[\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2):\mathbb{K}(\alpha_1)]$.
Quindi vuoi trovare il grado del polinomio minimo di $\alpha_2$ in $mathbb{K}(\alpha_1)[x]$, chiamiamolo $\mu_(\alpha_2)(x)$.
Ma ora sai che in $mathbb{K}(\alpha_1)$ vale la scomposizione $f(x)=(x-\alpha_1)g(x)$ e poiché $\alpha_2$ è radice di $f(x)$ deve essere radice di $g(x)$, quindi $\mu_(\alpha_2)(x)|g(x)$ e quindi il grado dell'estensione è $[\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2):\mathbb{K}(\alpha_1)]=deg(\mu_(\alpha_2)(x))<=deg(g(x))=n-1$ e abbiamo l'isomorfismo $\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2) ~=(mathbb{K}(\alpha_1)[x])/(\mu_(\alpha_2)(x))$.
Trattare tutto con cautela, perché non mi sento sicurissimo

Grazie mille. Così mi torna.
Quindi come immaginavo l'errore sta in $\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2) ~=(mathbb{K}(\alpha_1)[x])/{(g(x))}$, e in questo caso non capivo come potesse $g(x)$ non essere irriducibili, mentre, con le tue notazioni, è $\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2) ~=(mathbb{K}(\alpha_1)[x])/{(\mu_(\alpha_2)(x))}$ con $\mu_(\alpha_2)(x)$ irriducibile e $\mu_(\alpha_2)(x)=g(x)$ sse $g(x)$ irriducibile.
Grazie ancora.
Quindi come immaginavo l'errore sta in $\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2) ~=(mathbb{K}(\alpha_1)[x])/{(g(x))}$, e in questo caso non capivo come potesse $g(x)$ non essere irriducibili, mentre, con le tue notazioni, è $\mathbb{K}(\alpha_1,\alpha_2) ~=(mathbb{K}(\alpha_1)[x])/{(\mu_(\alpha_2)(x))}$ con $\mu_(\alpha_2)(x)$ irriducibile e $\mu_(\alpha_2)(x)=g(x)$ sse $g(x)$ irriducibile.
Grazie ancora.