2 Lösningsförslag till Problem i Elementär algebra 2.1Problem. Elementär algebra Problem 2.1 + 0 1 2 3 4 5 0 0 1 2 3 4 5 1 1 2 3 4 5 0 2 2 3 4 5 0 1 3 3 4 5 0 1 2 4 4 5 0 1 2 3 5 5 0 1 2 3 4 · 1 2 1 1 2 2 2 1 Problem 2.2 1 Detta dokument har framställts med FrameMaker 4.0.4 2 Lösningsförslag till Problem i Elementär algebra Problem 2.3 2 + 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 3 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 4 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 5 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 6 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 7 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 8 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 9 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 10 11 12 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2.1 Problem. Elementär algebra Problem 2.4 · 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 2 4 6 8 10 12 1 3 5 7 9 11 3 3 6 9 12 2 5 8 11 1 4 7 10 4 4 8 12 3 7 11 2 6 10 1 5 9 5 5 10 2 7 12 4 9 1 6 11 3 8 6 6 12 5 11 4 10 3 9 2 8 1 7 7 7 1 8 2 9 3 10 4 11 5 12 6 8 8 3 11 6 1 9 4 12 7 2 10 5 9 9 5 1 10 6 2 11 7 3 12 8 4 10 10 7 4 1 11 8 5 2 12 9 6 3 11 11 9 7 5 3 1 12 10 8 6 4 2 12 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Problem 2.5 Enligt Teorem 2.3 är de förekommande ordningarna till elementen i GF(13) delare till 12, d.v.s. 1,2,3,4, 6 och 12. antal element med ordning 1 är φ(1) = 1 antal element med ordning 2 är, eftersom 2 är ett primtal, φ(2) = 2 – 1 = 1 antal element med ordning 3 är, eftersom 3 är ett primtal, φ(3) = 3 – 1 = 2 antal element med ordning 4 är, eftersom 4 är ett primtal upphöjt till 2, φ(4) = 2(2 – 1) = 2 antal element med ordningen 6 är, eftersom 6 kan skrivas som en produkt av de två primtalen 2 och 3, (2 – 1)(3 – 1) = 2 antal element med ordningen 12 är 2(2 – 1)(3 – 1) = 4 3 2 Lösningsförslag till Problem i Elementär algebra En undersökning visar att elementet med ordning 1 är 1 {1} elementet med ordning 2 är 12 {12,1} elementen med ordning 3 är 3 och 9 {3,9,1} {9,3,1} elementen med ordning 4 är 5 och 8 {5,12,8,1} {8,12,5,1} elementen medordning 6 är 4 och10 {4,3,12,9,10,1} {10,9,12,3,4,1} elementen med ordning 12 är 2, 6, 7 och 11 {2,4,8,3,6,12,11,9,5,10,7,1} {6,10,8,9,2,12,7,3,5,4,11,1} {7,10,5,9,11,12,6,3,8,4,2,1} {11,4,5,3,7,12,2,9,8,10,6,1} d.v.s de 4 elementen 2, 6, 7 och 11 är primitiva element Problem 2.6 Innehåller ej x, ej x + 1 ej x2 + x + 1 ⇒ irrreducibelt i GF(2)[x]. Problem 2.7 Konjugaterna till GF(2: α , α 2 , α 4 , α 8 , α 16 , α 32 , α 64 , α 128 , α 256 , α 512 , α 1024 , α 2048 , α 4096 , α 8192 , α 16384 , α 32768 Konjugaterna till GF(4): α , α 4 , α 16 , α 64 , α 256 , α 1024 , α 4096 , α 16384 Konjugaterna till GF(16): α , α 16 , α 256 , α 4096 Konjugaterna till GF(256): α ,α 2 5 6 Problem 2.8 Ordning 5: Dela upp i cyklotomisk sidoklass: {1,2,4,3} ⇒ antalet element = minimalpolynomets gradtal, d.v.s 4. Ordning 9: Dela upp i cyklotomisk sidoklass: {1,2,4,8,7,5} ⇒ antalet element = minimalpolynomets gradtal, d.v.s 6. Ordning 13: Dela upp i cyklotomisk sidoklass: {1,2,4,8,3,6,12,11,9,5,10,7} ⇒ antalet element = minimalpolynomets gradtal, d.v.s 12. 4 2.1 Problem. Elementär algebra Problem 2.9 Enligt 2.8 är den cyklotomiska sidoklassen för ordning 5 = {1,2,4,3} varför uppdelningen i binära irreduciblas polynom blir: (x + 1)(x4 + x3 + x2 + x + 1) Problem 2.10 De cyklotomiska sidoklasserna blir: {0} {1,2.4.8,16,13,7,14,9,18,17,15,11,3,6,12,5,10} d.v.s. antalet irreducibla binära polynom blir 2. Problem 2.11 De cyklotomiska sidoklasserna blir: {0} {1,2,4,8,16,15,13,9} {3,6,12,7,14,11,5,10} Uppdelningen blir: (x + 1)(x8 + x7+ x6 + x4 + x2 + 1)(x8 + x5 + x4 + x3 + 1) Problem 2.12 De cyklotomiska sidoklasserna blir: {0} {1,3,9} {2,6,5} {4,12,10} {7,8,11} d.v.s. 5 stycken polynom 5 2 Lösningsförslag till Problem i Elementär algebra 6