Кіріспе

Күрделі сан, бір айнымалыдағы нөлден өзге көпмүшенің түбірі болып табылады. Алгебралық сан – бүтін (немесе, эквивалентті, рационалды) коэффициенттері бар бір айнымалыдағы нөлден өзге көпмүшенің түбірі болып табылатын сан. Мысалы, алтын қатынас, алгебралық сан, себебі ол көпмүшенің түбірі, яғни x-тің сол мәнінде көпмүшен нөлге тең болады. Тағы бір мысал ретінде, күрделі саны алгебралық, өйткені ол көпмүшенің түбірі. Барлық бүтін сандар мен рационалды сандар алгебралық болып табылады, сондай-ақ бүтін сандардың барлық түбірлері де алгебралық. Алгебралық емес нақты және күрделі сандар, мысалы, және *e* (математикалық тұрақты), трансценденттік сандар деп аталады. Алгебралық сандар жиыны санауға болатын шексіз және Лебег өлшемі бойынша санауға болмайтын күрделі сандардың кіші жиыны ретінде нөлдік өлшемге ие. Осыған орай, күрделі сандардың көп бөлігі трансценденттік болып табылады.

Қасиеттері

Егер рационалды коэффициенттері бар көпмүше ең кіші ортақ бөлімге көбейтілсе, нәтижесіндегі бүтін коэффициенттері бар көпмүше сол түбірлерге ие болады. Бұл алгебралық санды бүтін немесе рационалды коэффициенттері бар көпмүшенің түбірі ретінде эквивалентті түрде анықтауға болатынын көрсетеді. Алгебралық сан берілгенде, оның түбірі болатын, рационалды коэффициенттері бар және ең төмен дәрежелі бірегей мономикалық көпмүше болады. Бұл көпмүше оның минималды көпмүшесі деп аталады. Егер оның минималды көпмүшесінің дәрежесі n болса, онда алгебралық сан n дәрежелі деп айтылады. Мысалы, барлық рационалды сандар 1 дәрежелі, ал 2 дәрежелі алгебралық сан – квадраттық иррационал сан. Алгебралық сандар нақты сандар жиынында тығыз. Бұл олардың рационалды сандарды қамтитынынан туындайды, ал рационалды сандар өздері нақты сандар жиынында тығыз. Алгебралық сандар жиыны санаулы (саналатын), сондықтан оның комплекс сандардың ішкі жиыны ретіндегі Лебег өлшемі 0-ге тең (яғни, алгебралық сандар комплекс сандарда көбік орын алмайды). Демек, "көбінесе" нақты және комплекс сандар трансцендентті болып табылады. Барлық алгебралық сандар есептелуге болады, сондықтан олар анықталатын және арифметикалық болып табылады. Нақты сандар a және b үшін, a + bi комплекс саны алгебралық болады, егер және тек қана a және b екеуі де алгебралық болса.

Өңір

Екі алгебралық санның қосындысы, айырмасы, көбейтіндісі және бөлшегі (егер бөлімі нөлге тең болмаса) қайтадан алгебралық болады, бұл нәтижелі санды қолдану арқылы көрсетіледі, және алгебралық сандар осылайша өріс құрайды (кейде ℚ деп белгіленеді, бірақ бұл әдетте Адель сақинасын білдіреді). Коэффициенттері алгебралық сандар болатын полиномдық теңдеудің кез келген түбірі де алгебралық болады. Бұл алгебралық сандар өрісі алгебралық жабық екенін айтуға болады. Шындығында, бұл рационал сандарды қамтитын ең кіші алгебралық жабық өріс, сондықтан ол рационал сандардың алгебралық жабылуы деп аталады.

Радикалдармен анықталатын сандар

Кез келген сан, егер ол бүтін сандарды шектеулі санда қосу, алу, көбейту, бөлу және n-ші дәрежелі түбір табу арқылы алынса (мұнда n – оң бүтін сан), алгебралық болып есептеледі. Дегенмен, керісіне дұрыс емес: осы тәсілмен алуға болмайтын алгебралық сандар бар. Бұл сандар 5-ші немесе одан жоғары дәрежелі көпмүшелердің түбірлері болып табылады, бұл Галуа теориясының нәтижесі (Квинтикалық теңдеулер және Абель-Руффини теоремасын қараңыз). Мысалы, теңдеу: тек түбірлер мен арифметикалық амалдар арқылы өрнектеуге болмайтын бірегей нақты түбіріне ие.

Жабық нысанның нөмірі

Алгебралық сандар — рационалды сандардан басталып, көпшелер арқылы ашық немесе жасырын түрде анықталатын барлық сандар. Бұл түсінікті "жабық түрдегі сандарға" кеңейтуге болады, олар әртүрлі тәсілдермен анықталуы мүмкін. Ең жалпы түрде, көпшелер, көрсеткіштік функциялар және логарифмдер арқылы ашық немесе жасырын түрде анықталатын барлық сандар "элементарлық сандар" деп аталады, және оларға алгебралық сандармен қатар кейбір трансценденттік сандар да кіреді. Ең тар мағынасында, көпшелер, көрсеткіштік функциялар және логарифмдер арқылы нақты анықталған сандар қарастырылуы мүмкін, бұл барлық алгебралық сандарды қамтымайды, бірақ e немесе ln 2 сияқты кейбір қарапайым трансценденттік сандарды қамтиды.

Алгебралық бүтін сандар

Алгебралық бүтін сан — 1-ге жетекші коэффициенті бар бүтін коэффициенттері бар полиномның түбірі (моникалық полином). Алгебралық бүтін сандардың мысалдары — және . Сондықтан, алгебралық бүтін сандар бүтін сандардың дұрыс үстіңгі жиынын құрайды, себебі соңғылары барлық *k* үшін моникалық полиномдар *x - k* түбірлері болып табылады. Осы тұрғыдан алғанда, алгебралық бүтін сандар алгебралық сандарға қатысты, бүтін сандар рационалдық сандарға қатысты. Алгебралық бүтін сандардың қосындысы, айырмасы және көбейтіндісі де алгебралық бүтін сан болады, яғни алгебралық бүтін сандар сақина құрайды. Алгебралық бүтін сан деген атаудың себебі — тек бүтін сандар ғана алгебралық бүтін сандар болып табылатын рационалды сандар екендігі және кез келген сан денесінің алгебралық бүтін сандары көп жағынан бүтін сандарға ұқсас болғандықтан. Егер *K* сан денесі болса, оның бүтін сандар сақинасы *K* ішіндегі алгебралық бүтін сандардың кіші сақинасы болып табылады және көбінесе *O*<sub>*K*</sub> деп белгіленеді. Бұл Дедекинд домендерінің классикалық мысалдары.