Кіріспе
Рационалды экспоненттермен күштердің тізбектері Математикада Пуисо тізбектері - белгісіздің теріс және бөлшектік экспоненттеріне мүмкіндік беретін күштердің тізбектерінің жалпылануы. Мысалы, тізбек - бұл белгісіз x-те Пуэзо тізбектері. Пуэзо тізбектерін алғаш рет Исаак Ньютон 1676 жылы енгізді және 1850 жылы Виктор Пуэзо қайтадан тапты. Пуисо тізбесінің анықтамасы бойынша, экспоненттердің атаушылары шектелуі керек. Сонымен, экспоненттерді ортақ атаушы n-ге азайту арқылы Пуисо сериясы Лора сериясы болып табылады. Мысалы, жоғарыда келтірілген мысал - Лоран тізбектері. Себебі, күрделі санның n-шы түбірі бар, конвергентті Пуэсо тізбектері әдетте n функцияларды 0-ге жақын жерде анықтайды. Пуазеу теоремасы, кейде Ньютонның Пуазеу теоремасы деп те аталады, бұл күрделі коэффициенттері бар полиномиялық теңдеуді ескере отырып, оның y-дегі шешімдері x функциялары ретінде қарастырылуы мүмкін, бұл x-тегі Пуазеу сериясы ретінде кеңейтілуі мүмкін, олар 0-дің кейбір көршілес аймақтарында конвергентті. Басқаша айтқанда, алгебралық қисықтың әрбір тармағын x-те Пуйсо тізбектерімен жергілікті сипаттауға болады (немесе x-тің көршілес жерінен жоғары тармақтарды қарастырған кезде). Қазіргі терминдерді пайдаланып, Пуисо теоремасы 0 сипаттамасының алгебралық жабық өрісі бойынша Пуисо тізбектерінің жиыны өзі алгебралық жабық өріс болып табылады, оны Пуисо тізбектері өрісі деп атайды. Ол формальды Лоренттік қатарлар өрісінің алгебралық жабылуы, ол өзі формальды күштердің тізбектерінің сақинасының бөлшектер өрісі болып табылады.
In mathematics, Puiseux series are a generalization of power series that allow for negative and fractional exponents of the indeterminate. For example, the series
is a Puiseux series in the indeterminate x. Puiseux series were first introduced by Isaac Newton in 1676 and rediscovered by Victor Puiseux in 1850. The definition of a Puiseux series includes that the denominators of the exponents must be bounded. So, by reducing exponents to a common denominator n, a Puiseux series becomes a Laurent series in an nth root of the indeterminate. For example, the example above is a Laurent series in Because a complex number has n nth roots, a convergent Puiseux series typically defines n functions in a neighborhood of 0. Puiseux's theorem, sometimes also called the Newton–Puiseux theorem, asserts that, given a polynomial equation with complex coefficients, its solutions in y, viewed as functions of x, may be expanded as Puiseux series in x that are convergent in some neighbourhood of 0. In other words, every branch of an algebraic curve may be locally described by a Puiseux series in x (or in when considering branches above a neighborhood of ). Using modern terminology, Puiseux's theorem asserts that the set of Puiseux series over an algebraically closed field of characteristic 0 is itself an algebraically closed field, called the field of Puiseux series. It is the algebraic closure of the field of formal Laurent series, which itself is the field of fractions of the ring of formal power series.
Коэффициенттер бойынша бағалау және реттеу
Егер базалық өріс реттелсе, онда Пуисо сериясының өрісі де табиғи түрде ( лексикографиялық) келесідей реттелген: 0-ге тең емес Пуисо сериясы оның бағалау коэффициенті осындай болған кезде оң деп жарияланады. Негізінде, бұл белгісіздің кез келген оң рационалды күші оңға айналады дегенді білдіреді, бірақ негізгі өрістегі кез келген оң элементтен кішірек. Егер негізгі өріс бағалаумен қамтамасыз етілсе, онда біз бағалауды бұрын анықталған бағалау (бірінші нөлдік емес коэффициент) және шексіз үлкен (басқаша айтқанда, құндылық тобы лексикографиялық түрде реттелген, онда құндылық тобы). Бұл дегеніміз, бастапқы бағаны базалық бағаның мәнін ескере отырып, бұрын анықталған баға өте аз мөлшерде түзетіледі.
If the base field is endowed with a valuation , then we can construct a different valuation on the field of Puiseux series over by letting the valuation be where is the previously defined valuation ( is the first non zero coefficient) and is infinitely large (in other words, the value group of is ordered lexicographically, where is the value group of ). Essentially, this means that the previously defined valuation is corrected by an infinitesimal amount to take into account the valuation given on the base field.
Ньютонның Пуссо теоремасы
1671 жылы Исаак Ньютон Пуасо тізбесін қолданған және келесі теореманы дәлелдеген: алгебралық теңдеулердің түбірлерін тізбекпен шамалау үшін, олардың коэффициенттері өздері қатармен немесе полиномиялармен шамаланған функциялар. Осы мақсатта ол Ньютонның көпбұрышын енгізді, ол осы тұрғыда негізгі құрал болып қала береді. Ньютон қысқартылған қатарлармен жұмыс істеді, тек 1850 жылы Виктор Пуссо теоремасы алгебралық теңдеуді беру кезінде, оның коэффициенттері полиномиалдар немесе, жалпы алғанда, нөлдік сипаттамалы өріс бойынша Пуссо қатарлары, теңдеудің әрбір шешімі Пуссо қатарлары ретінде білдірілуі мүмкін деп мәлімдейді. Сонымен қатар, дәлелдеу осы Пуэзо тізбектерін есептеу алгоритмін ұсынады, ал күрделі сандар үстінде жұмыс істегенде, алынған тізбектер конвергентті болады. Қазіргі терминологияда теореманы былайша қайталап айтуға болады: Пуазеу тізбектерінің алгебралық түрде жабық нөлдік сипаттағы өрісі мен күрделі сандардағы конвергентті Пуазеу тізбектерінің өрісі алгебралық түрде жабық.
Бөлшектірілген корпус
Ньютон көпбұрыш әдісін рекурсивті қолдану тәсілі жоғарыда сипатталған. Әдісті қолданудың әрқайсысы тармақталған жағдайда, экспоненттердің (бағалардың) атаушыларын ұлғайта алатындығын дәлелдеу үшін, белгілі бір санда қайталаудан кейін тұрақты жағдайға жету керек (бұлай болмаған жағдайда, алынған тізбектің атаушылары шектелмейді, және бұл тізбек Пуэсо сериясы болмайды. Сонымен қатар, бұл да дәлелденген болады, ол дәл көптеген Пуэзо сериясы шешімдер күткендей, яғни дәрежеде y. Жалпылықты жоғалтпай, біреу бұл, шын мәнінде, y әр факторы нөлдік Пуйсо сериясы болып табылатын шешімді береді деп болжауға болады және мұндай факторлар факторлануы мүмкін. Қасиет нөлге тең деп болғаны үшін, ол квадраттық еркін көптік деп те есептеуге болады, яғни оның барлық шешімдері әртүрлі. Шын мәнінде, квадратты еркін факторлау тек коэффициенттер өрісінің операцияларын жеке шешілетін квадратты еркін факторларға факторлау үшін пайдаланады. (Характерлік нөлдің гипотезасы қажет, өйткені, сипаттамалық p-де, квадраттық еркін ыдырау азайтылмайтын факторларды, мысалы, алгебралық кеңейтуде бірнеше түбірлері бар факторларды қамтамасыз ете алады.) Бұл жағдайда Ньютон көпбұрыш шетінің ұзындығын оның соңғы нүктелерінің абсциссаларының айырмасы деп анықтайды. Көпбұрыштың ұзындығы оның жиектерінің ұзындығының қосындысы. Гипотеза бойынша Нютонның П көпбұрышының ұзындығы оның y-дағы дәрежесі, яғни оның түбірлерінің саны. Ньютон көпбұрышының жиегінің ұзындығы берілген бағаның түбірлерінің саны. Бұл сан бұрын анықталған көпмүшеннің дәрежесіне тең. Осылайша, тармақталған жағдай бірдей бастапқы терминге ие екі (немесе одан да көп) шешімге сәйкес келеді. Бұл шешімдер бір-бірінен ерекше болуы керек болғандықтан (квадраттық еркін гипотеза), оларды шекті сандағы қайталаулардан кейін ажырату керек. Яғни, бір адам ақырында квадратсыз полином алады, ал есептеу әр түбір үшін тұрақты жағдайда жалғаса алады. Әдеттегі жағдайдың қайталануы экспоненттердің атаушыларын арттырмайды, бұл әдіс барлық шешімдерді Пуйсо қатарлары ретінде ұсынады, яғни Пуйсо қатарларының кешенді сандардағы өрісі күрделі коэффициенттері бар біркелкі полиномиалдық сақинаны қамтитын алгебралық жабық өріс.
The ramified case corresponds thus to two (or more) solutions that have the same initial term(s). As these solutions must be distinct (square free hypothesis), they must be distinguished after a finite number of iterations. That is, one gets eventually a polynomial that is square free, and the computation can continue as in the regular case for each root of
As the iteration of the regular case does not increase the denominators of the exponents, This shows that the method provides all solutions as Puiseux series, that is, that the field of Puiseux series over the complex numbersis an algebraically closed field that contains the univariate polynomial ring with complex coefficients.
Алгебралық қисықтар
Алгебралық жабық сипаттағы нөлдік өріс үстіндегі аффиндік теңдеу арқылы берілген алгебралық қисық болсын және біз оны аламыз деп болжайтын нүктесін қарастырайық. Сонымен қатар, ол координаталық ось емес деп болжаймыз. Содан кейін Пуссеу кеңейтуі (координатасы) оң бағасы бар Пуссеу тізбектері болып табылады. Бұл at-тың Пуйсо кеңейтімі, ол берілген тармаққа байланысты деп айтылады (немесе жай ғана, -тың сол тармағының Пуйсо кеңейтімі), және at-тың әрбір Пуйсо кеңейтімі осылайша берілген. Бұл алгебралық қисық немесе функция тармақтарының ресми параметрленуі Пуйсо теоремасы деп те аталады: бұл, сөзсіз, Пуйсо тізбектерінің өрісі алгебралық жағынан жабық екендігімен бірдей математикалық мазмұнға ие және бұл түпнұсқа автордың мәлімдемесінің тарихи жағынан толығырақ сипаттамасы. Мысалы, қисық сызықтың (оның нормализациясы координата мен картасы бар тура сызық) қос нүктеде (0,0) екі тармағы бар, олар нүктелерге және нормализацияға сәйкес келеді, олардың Пуйзеукс кеңейтулері сәйкесінше және (осы жерде екеуі де күштер қатары, өйткені координаты нормализацияның сәйкес нүктелерінде étale). Сәл нүктеде (нормализацияда) оның Пуисо кеңейтуімен берілген бір тармағы бар (координаты осы нүктеде тармақтанады, сондықтан ол күштер тізбегі емес). Кері (оның нормализациясы қайтадан координаттары мен картасы бар сызық) екінші жағынан, оның Пуазеу кеңеюі , оның тұғырындағы бір тармағы бар.
More precisely, let us define the branches of at to be the points of the normalization of which map to For each such , there is a local coordinate of at (which is a smooth point) such that the coordinates and can be expressed as formal power series of , say (since is algebraically closed, we can assume the valuation coefficient to be 1) and : then there is a unique Puiseux series of the form (a power series in ), such that (the latter expression is meaningful since is a well defined power series in ). This is a Puiseux expansion of at which is said to be associated to the branch given by (or simply, the Puiseux expansion of that branch of ), and each Puiseux expansion of at is given in this manner for a unique branch of at
This existence of a formal parametrization of the branches of an algebraic curve or function is also referred to as Puiseux's theorem: it has arguably the same mathematical content as the fact that the field of Puiseux series is algebraically closed and is a historically more accurate description of the original author's statement. For example, the curve (whose normalization is a line with coordinate and map ) has two branches at the double point (0,0), corresponding to the points and on the normalization, whose Puiseux expansions are and respectively (here, both are power series because the coordinate is étale at the corresponding points in the normalization). At the smooth point (which is in the normalization), it has a single branch, given by the Puiseux expansion (the coordinate ramifies at this point, so it is not a power series). The curve (whose normalization is again a line with coordinate and map ), on the other hand, has a single branch at the cusp point , whose Puiseux expansion is .
Талдаулық конвергенция
When is the field of complex numbers, the Puiseux expansion of an algebraic curve (as defined above) is convergent in the sense that for a given choice of th root of , they converge for small enough , hence define an analytic parametrization of each branch of in the neighborhood of (more precisely, the parametrization is by the th root of ).
Леви-Сивита өрісі
Пуисо сериясының өрісі метрикалық кеңістік ретінде толық емес. Оның Леви Цивита өрісі деп аталатын аяқталуы келесідей сипатталуы мүмкін: бұл коэффициенттердің қолдауы (яғни e жиыны) рационалдық сандардың өсу тізбесінің диапазоны болып табылады. Басқаша айтқанда, мұндай қатарлар шекті емес атаушылардың экспоненттерін қабылдайды, егер кез-келген шектіге қарағанда шекті түрде экспоненттің көптеген мүшелері болса. Мысалы, Пуссеу тізбектері емес, бірақ бұл Пуссеу тізбектерінің Коши тізбектерінің шегі; атап айтқанда, бұл шекті. Алайда, бұл аяқталу әлі де "максималды түрде толық" емес, өйткені ол бірдей құндылық тобы мен қалдық өрісі бар бағаланатын тривиалдық емес кеңейтулерді қабылдайды, сондықтан оны одан да көп толықтыру мүмкіндігі бар.
Хан сериясы
Ханн қатарлары - Пуазео қатарларының одан әрі (ең үлкен) жалпылануы, оны Ханс Хан 1907 жылы өзінің кіріктіру теоремасын дәлелдеу барысында енгізді, содан кейін Хилберттің он жетінші проблемасына қатысты әдіспен зерттеді. Ханн тізбегінде экспоненттерге шектелген атаушыны талап етудің орнына олар құндылық тобының жақсы реттелген кіші жиынды құруы керек (әдетте немесе). Оларды кейін Анатолий Мальцев пен Бернхард Нейман коммутативті емес орнатуға жалпылады (олар кейде Ханн-Мальцев-Ньюман сериясы деп аталады). Ханн тізбесін пайдаланып, оң сипаттағы қуаттар тізбесінің алгебралық жабылуын сипаттау мүмкін, бұл Пюзео тізбесінің өрісіне біршама ұқсас.