一个二次型的因式分解

文摘   2024-12-26 00:00   四川  

怎么对多项式x2+y2+z2分解因式?根据常识可以知它肯定不能在实数域内进行因式分解?事实上,在复数域内也不行。假设它可以在复数域内分解为两个一次多项式的乘积,即

将等号右边的乘积展开后让等号两边同类项的系数相等,即可以得到一个方程组,该方程组是一个无解的超定方程组。所以x2+y2+z2不能在复数域内进行因式分解。那在更高维的数系中呢?


事实上可以在四元数(从复数到四元数)环(四元数的乘法不满足交换律,所以四元数不能构成域,只能构成环;群论半群、环和域数域)上进行因式分解。可以证明在四元数环上

将上式右端展开,可以得到

也正是因为四元数的乘法不满足交换律,ij=-ji,ik=-ki,jk=-kj,上式右端的xy,xz,yz的系数才为零。从而x2+y2+z2可以分解为两个一次多项式之积


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