ざっくりな考え
いろいろ本やサイトやdummitの論文などをみて、考えた結果
スタート地点はやはり係数体つまり有理数体
最初に必要な1のn乗根を入れておくだとか本によっては記述しているが、dummitの論文の拡大体には最後のほうに1のn乗根を添加してる。
これはガロア方程式の因数分解だけ考えてた場合すっきりするのだが、
拡大体と正規部分群の関係を図示したい場合前者のような形(最初に1の原始根をすべて入れておく)にしないときれいにならない。
dummitの最後に1の原始根を入れる行為は つまり、ガロアの論文で言う すべての補助方程式の根を添加する→1の原始根もそれに含まれるをやっている。
体と群の対応を見やすくするために、最初に必要な原始根を添加しましょうね、っていう約束事が定式化されたんだと思います。
クンマー理論が1840年
ガロアの論文がリューヴィユに解読されたのが1864年
おそらく、体論にガロアの考えが取り込まれる形で体系化されていった。
Qに(ω)を添加して、拡大してしまう場合は方程式の群が縮小してしまうので、拡大次数が2だとか考える必要がある。
Qに(ω)を添加しても拡大しない場合は方程式の群が縮小しないので、気にしなくてよい。
1のn乗根はマンションを建てるための鉄骨であって、
マンションを建てる材料である。
ガロア理論の目的は 拡大体のマンションを建てることができるか(可解か否か)
マンションを建てたときに、根の有利式がどの階に住んでいるか調べる事。
なので、本やサイトによっては鉄骨を有理数と見做す。あるいは無視してよいとか表現しているけど。
マンションの住人が何階に住んでいるか調べるときに、鉄骨の存在など関係ないというイメージでもいいのでは? と思いました。
そんでもって、既約3次方程式の差積は基本的に平方根になるのです。
ところが、x^3-3x-1 のような方程式の差積は有理数になる。 これは有理数に平方根を添加せずにいきなり3乗根を添加すれば方程式の解があらわせることを意味している。
つまり、根の有理式(ここでは差積)を調べれば解の形がわかるのです。
このように、ガロア理論は理論(ガロア対応表)としてはガバなのですがツールとしては非常に強力なのです。
ガロア群で不変な根の有理式は有理数になるということを明言して、さっさと五次方程式の可解性に踏み込む本が増えてほしい限りです。
ガロアのv=α₊2β₊3γ₊4δ₊5ε とおいて、フロベニウス群で不変な根の有理式Aを考える。
根はvの有理数係数の多項式で表現されるので、Aはvの有理係数多項式
Aは20通りの置換 Ⅴ₁からⅤ₂₀まで不変 よって
A=f(Ⅴ)=20分の1×f(Ⅴ₁)₊f(Ⅴ₂)₊f(Ⅴ₃)₊~f(Ⅴ₂₀)
よってⅤ₁~Ⅴ₂₀の対称式になる ガロア方程式は20次であり、Ⅴ₁~Ⅴ₂₀の対称式は有利係数
なのでAは有理数