MathLabs
Định lýĐã chứng minh

Định lý Abel–Ruffini

Phát biểu

Không tồn tại công thức tổng quát, chỉ dùng cộng, trừ, nhân, chia và khai căn từ các hệ số, để biểu diễn nghiệm của mọi phương trình đa thức bậc 55 trở lên.

Vì sao đúng?

Phương trình bậc 2,3,42,3,4 luôn có thể phá giải bằng một công thức cố định gồm các phép toán số học và khai căn — công thức bậc hai cùng những người anh em bậc ba, bậc bốn của nó. Abel và Ruffini chỉ ra rằng bắt đầu từ bậc 55, cách tiếp cận theo công thức này hết tác dụng: nhóm đối xứng chi phối cách các nghiệm có thể hoán vị trở nên quá phức tạp (không còn giải được theo nghĩa lý thuyết nhóm) để bất kỳ tháp khai căn nào có thể gỡ rối nó. Từng phương trình bậc năm cụ thể vẫn có thể giải bằng căn thức — chỉ là công thức tổng quát là bất khả thi.

Phác thảo chứng minh

Lý thuyết Galois diễn giải việc giải bằng căn thức thành một tính chất của nhóm Galois của đa thức: các nghiệm có thể biểu diễn bằng căn thức đúng khi nhóm này giải được (dựng từ các mảnh abel). Với đa thức bậc 55 tổng quát, nhóm Galois là toàn bộ nhóm đối xứng S5S_5, và S5S_5 không giải được vì nhóm con chuẩn tắc thực sự khác tầm thường duy nhất của nó, A5A_5, là đơn và không abel; do đó không thể tồn tại công thức căn thức cho phương trình bậc năm tổng quát.

Người chứng minh

Chủ đề chứa định lý này

Định lý liên quan

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.

Tài liệu tham khảo

  1. Ian Stewart (2015). Galois Theory · DOI:10.1201/b18187