解法: アーベル–ルフィニの定理とガロアの可解性判定条件(1824年)
ざっくり言うと
「一般の」という言葉がここで重要な役割を果たしている。係数 を自由で束縛のない記号(特定の数値ではなく)として扱うということは、五つの根の間にまったく特別な関係がないことを意味する——どの根も他の根と区別する手立てが何もないので、五つの根をどのように並べ替えても等しく有効な対称性となる。この最大限の自由さこそ、五つの対象のすべての 通りの置換からなる群 が捉えているものである。
詳しい解説
「一般の」(あるいは generic な)五次方程式では、 を特定の数値ではなく 上の独立な不定元として扱う。同じことだが、根であるべき五つの独立な不定元 から出発し、 を(符号を除いて) の基本対称関数とすることもでき、このとき は の中に収まる。 のどの置換も各基本対称関数を固定する(したがって を固定する)ため、そしてラグランジュの古典的な定理により、それらがまさに を固定するすべての自己同型であることが示されるため、 上の分解体 のガロア群は、五つの根に対する完全対称群 そのものになる——特定の数値的な五次方程式で起こりうるような、より小さい部分群ではない。
- 基本対称関数
- 根 に関する基本的な式で、 や のように、根のどんな置換のもとでも変わらず、多項式の係数に(符号を除いて)等しいもの。
- 分解体
- 基礎体と与えられた多項式のすべての根を含む最小の体のこと。