“等号成立当且仅当 $E/F$ 可分。证明可以沿有限生成塔完成,无须先声称整个扩张已经由一个元素生成。”
形式陈述
设
对任意非零多项式
这里使用的是形式导数:若
整数
域
直觉
次数
可分性与正规性因此回答不同问题:前者问“共轭根有多少个不同位置”,后者问“这些位置是否都在当前域内”。可分扩张的嵌入可以进入更大的代数闭包;再加上正规性,才使这些嵌入都成为当前扩域的自同构。
例子与边界
令
有限域
推论与应用
有限可分扩张具有本原元,即可以写成
计算上,先求形式导数,再用多项式 Euclid 算法计算
参考资料
- The Stacks Project, Fields,2026 在线版,§9.12 “Separable algebraic extensions”,Definition 9.12.2、Lemmas 9.12.4、9.12.10;§9.19 “Primitive elements”,Lemma 9.19.1。
- Serge Lang, Algebra, revised 3rd ed., Springer, 2002, Ch. V, separability and purely inseparable extensions.