#LyX 2.3 created this file. For more info see http://www.lyx.org/ \lyxformat 544 \begin_document \begin_header \save_transient_properties true \origin unavailable \textclass book \begin_preamble \input{../defs} \end_preamble \use_default_options true \maintain_unincluded_children false \language spanish \language_package default \inputencoding auto \fontencoding global \font_roman "default" "default" \font_sans "default" "default" \font_typewriter "default" "default" \font_math "auto" "auto" \font_default_family default \use_non_tex_fonts false \font_sc false \font_osf false \font_sf_scale 100 100 \font_tt_scale 100 100 \use_microtype false \use_dash_ligatures true \graphics default \default_output_format default \output_sync 0 \bibtex_command default \index_command default \paperfontsize default \spacing single \use_hyperref false \papersize default \use_geometry false \use_package amsmath 1 \use_package amssymb 1 \use_package cancel 1 \use_package esint 1 \use_package mathdots 1 \use_package mathtools 1 \use_package mhchem 1 \use_package stackrel 1 \use_package stmaryrd 1 \use_package undertilde 1 \cite_engine basic \cite_engine_type default \biblio_style plain \use_bibtopic false \use_indices false \paperorientation portrait \suppress_date false \justification true \use_refstyle 1 \use_minted 0 \index Index \shortcut idx \color #008000 \end_index \secnumdepth 3 \tocdepth 3 \paragraph_separation indent \paragraph_indentation default \is_math_indent 0 \math_numbering_side default \quotes_style french \dynamic_quotes 0 \papercolumns 1 \papersides 1 \paperpagestyle default \tracking_changes false \output_changes false \html_math_output 0 \html_css_as_file 0 \html_be_strict false \end_header \begin_body \begin_layout Standard Trabajaremos solo con anillos conmutativos. \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Dado un anillo conmutativo \begin_inset Formula $A$ \end_inset , llamamos \begin_inset Formula $A[[X]]$ \end_inset al anillo conmutativo de las sucesiones de elementos de \begin_inset Formula $A$ \end_inset entendidas como \series bold series de potencias \series default en una \series bold indeterminada \series default [o \series bold variable \series default ] \begin_inset Formula $X$ \end_inset , \begin_inset Formula $(a_{n})_{n}=\sum_{n=0}^{\infty}a_{n}X^{n}$ \end_inset , con las operaciones \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout { \end_layout \end_inset \begin_inset Formula \begin{align*} (a_{n})_{n}+(b_{n})_{n} & :=(a_{n}+b_{n})_{n}; & (a_{n})_{n}(b_{n})_{n} & :=\left(\sum_{k=0}^{n}a_{k}b_{n-k}\right)_{n}. \end{align*} \end_inset \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout } \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Llamamos \begin_inset Formula $A[X]$ \end_inset al subanillo de \begin_inset Formula $A[[X]]$ \end_inset formado por las sucesiones con un número finito de elementos no nulos, [...] \series bold polinomios \series default en \begin_inset Formula $X$ \end_inset . \begin_inset Formula $A$ \end_inset es un subanillo de \begin_inset Formula $A[X]$ \end_inset identificando los elementos de \begin_inset Formula $A$ \end_inset con los \series bold polinomios constantes \series default , de la forma \begin_inset Formula $P(X)=a_{0}$ \end_inset . [...] \end_layout \begin_layout Standard Dado \begin_inset Formula $p:=\sum_{k\in\mathbb{N}}p_{k}X^{k}\in A[X]\setminus\{0\}$ \end_inset , llamamos \series bold grado \series default de \begin_inset Formula $p$ \end_inset a \begin_inset Formula $\text{gr}(p):=\max\{k\in\mathbb{N}:p_{k}\neq0\}$ \end_inset , \series bold coeficiente \series default de \series bold grado \series default \begin_inset Formula $k$ \end_inset de \begin_inset Formula $p$ \end_inset a \begin_inset Formula $p_{k}$ \end_inset [...] y \series bold coeficiente principal \series default al de grado \begin_inset Formula $\text{gr}(p)$ \end_inset . Un polinomio es \series bold mónico \series default si su coeficiente principal es 1. El polinomio 0 tiene grado \begin_inset Formula $-\infty$ \end_inset [...]. \end_layout \begin_layout Standard Un \series bold monomio \series default es un polinomio de la forma \begin_inset Formula $aX^{n}$ \end_inset con \begin_inset Formula $a\in A$ \end_inset y \begin_inset Formula $n\in\mathbb{N}$ \end_inset . Todo polinomio en \begin_inset Formula $A[X]$ \end_inset se escribe como suma finita de monomios de distinto grado de forma única salvo orden. \end_layout \begin_layout Standard Si \begin_inset Formula $P,Q\in A[X]\setminus\{0\}$ \end_inset tienen coeficientes principales respectivos \begin_inset Formula $p$ \end_inset y \begin_inset Formula $q$ \end_inset : \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $\text{gr}(P+Q)\leq\max\{\text{gr}(P),\text{gr}(Q)\}$ \end_inset , con desigualdad estricta si y solo si \begin_inset Formula $\text{gr}(P)=\text{gr}(Q)$ \end_inset y \begin_inset Formula $p+q=0$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $\text{gr}(PQ)\leq\text{gr}(P)+\text{gr}(Q)$ \end_inset , con igualdad si y solo si \begin_inset Formula $pq\neq0$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset Formula $A[X]$ \end_inset [...] es un dominio si y solo si lo es \begin_inset Formula $A$ \end_inset , en cuyo caso llamamos \series bold cuerpo de las funciones \series default [o \series bold fracciones \series default ] \series bold racionales \series default sobre \begin_inset Formula $A$ \end_inset al cuerpo de fracciones de \begin_inset Formula $A[X]$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard [...] Dados \begin_inset Formula $f\in A[X]$ \end_inset y \begin_inset Formula $a\in A$ \end_inset , [...] si \begin_inset Formula $f(a)=0$ \end_inset , [...] \begin_inset Formula $a$ \end_inset es una \series bold raíz \series default de \begin_inset Formula $f$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Section Propiedad universal \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard \series bold Primer teorema de isomorfía: \series default Dado un homomorfismo de anillos [...] \begin_inset Formula $f:A\to B$ \end_inset , existe un único isomorfismo [...] \begin_inset Formula $\tilde{f}:A/\ker f\to\text{Im}f$ \end_inset tal que \begin_inset Formula $i\circ\tilde{f}\circ p=f$ \end_inset , donde \begin_inset Formula $i:\text{Im}f\to B$ \end_inset es la inclusión y \begin_inset Formula $p:A\to A/\ker f$ \end_inset es la proyección. En particular, \begin_inset Formula \[ A/\ker f\cong\text{Im}f. \] \end_inset \end_layout \begin_layout Standard [...] \series bold Propiedad universal del anillo de polinomios \series default ( \series bold PUAP \series default ) \series bold : \series default Sean \begin_inset Formula $A$ \end_inset un anillo y \begin_inset Formula $u:A\to A[X]$ \end_inset el homomorfismo inclusión [...] para cada homomorfismo de anillos [...] \begin_inset Formula $f:A\to B$ \end_inset y \begin_inset Formula $b\in B$ \end_inset , el único homomorfismo \begin_inset Formula $\tilde{f}:A[X]\to B$ \end_inset tal que \begin_inset Formula $\tilde{f}(X)=b$ \end_inset y \begin_inset Formula $\tilde{f}\circ u=f$ \end_inset es \begin_inset Formula \[ \tilde{f}\left(\sum_{n}p_{n}X^{n}\right):=\sum_{n}f(p_{n})b^{n}. \] \end_inset \end_layout \begin_layout Standard [...] \end_layout \begin_layout Enumerate Si \begin_inset Formula $A$ \end_inset es un subanillo de \begin_inset Formula $B$ \end_inset y \begin_inset Formula $b\in B$ \end_inset , el \series bold homomorfismo \series default [...] \series bold de evaluación \series default en \begin_inset Formula $b$ \end_inset es \begin_inset Formula $S_{b}:A[X]\to B$ \end_inset dado por \begin_inset Formula \[ S_{b}(p):=p(b):=\sum_{n}p_{n}b^{n}, \] \end_inset \end_layout \begin_deeper \begin_layout Standard y su imagen es el subanillo generado por \begin_inset Formula $A\cup\{b\}$ \end_inset , llamado \begin_inset Formula $A[b]$ \end_inset . \end_layout \end_deeper \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Por ejemplo, \begin_inset Formula $\mathbb{C}=\mathbb{R}[i]$ \end_inset . Entonces \begin_inset Formula $b$ \end_inset es \series bold trascendente \series default sobre \begin_inset Formula $A$ \end_inset si \begin_inset Formula $\ker(S_{b})=0$ \end_inset , es decir, si \begin_inset Formula $b$ \end_inset solo es raíz del polinomio nulo, y en otro caso \begin_inset Formula $b$ \end_inset es \series bold algebraico \series default y llamamos \series bold ideal de las relaciones algebraicas \series default de \begin_inset Formula $b$ \end_inset sobre \begin_inset Formula $A$ \end_inset a \begin_inset Formula $\ker(S_{b})\neq0$ \end_inset . Así: \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $A[b]\cong A[X]/\ker(S_{b})$ \end_inset . \end_layout \begin_deeper \begin_layout Standard Por el primer teorema de isomorfía. \end_layout \end_deeper \begin_layout Enumerate Si \begin_inset Formula $b$ \end_inset es trascendente, \begin_inset Formula $S_{b}:A[X]\to A[b]$ \end_inset es un isomorfismo. \end_layout \begin_deeper \begin_layout Standard Por el primer teorema de isomorfía, existe un isomorfismo \begin_inset Formula $f:A[X]/0\to A[b]$ \end_inset con \begin_inset Formula $S_{b}(p)=f([p])$ \end_inset , pero \begin_inset Formula $(p\mapsto[p]):A[X]\to A[X]/0$ \end_inset es un isomorfismo. \end_layout \end_deeper \begin_layout Enumerate Todo \begin_inset Formula $a\in A$ \end_inset es algebraico sobre \begin_inset Formula $A$ \end_inset . \end_layout \begin_deeper \begin_layout Standard Es la raíz de \begin_inset Formula $X-a$ \end_inset . \end_layout \end_deeper \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $\pi$ \end_inset y \begin_inset Formula $e$ \end_inset son trascendentes sobre \begin_inset Formula $\mathbb{Q}$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $\mathbb{R}[i]=\mathbb{C}$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout 4. \end_layout \end_inset Todo homomorfismo de anillos \begin_inset Formula $f:A\to B$ \end_inset induce un homomorfismo \begin_inset Formula $\hat{f}:A[X]\to B[X]$ \end_inset dado por \begin_inset Formula \[ \hat{f}(p)=\sum_{n}f(p_{n})X^{n} \] \end_inset \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Section Raíces \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Todo DIP [(dominio de ideales principales)] es un DFU. [...] Dado un dominio \begin_inset Formula $D\neq0$ \end_inset , una función \begin_inset Formula $\delta:D\setminus\{0\}\to\mathbb{N}$ \end_inset es \series bold euclídea \series default si cumple: \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $\forall a,b\in D\setminus\{0\},(a\mid b\implies\delta(a)\leq\delta(b))$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $\forall a\in D,b\in D\setminus\{0\},\exists q,r\in D:(a=bq+r\land(r=0\lor\delta(r)<\delta(b)))$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard Un \series bold dominio euclídeo \series default es uno que admite una función euclídea. [...] Todo dominio euclídeo es DIP. \end_layout \begin_layout Standard [...] Sean \begin_inset Formula $f,g\in A[X]$ \end_inset , si el coeficiente principal de \begin_inset Formula $g$ \end_inset es invertible en \begin_inset Formula $A$ \end_inset , existen dos únicos polinomios \begin_inset Formula $q,r\in A[X]$ \end_inset , llamados respectivamente \series bold cociente \series default y \series bold resto \series default de la \series bold división \series default de \begin_inset Formula $f$ \end_inset entre \begin_inset Formula $g$ \end_inset , tales que \begin_inset Formula $f=gq+r$ \end_inset y \begin_inset Formula $\text{gr}(r)<\text{gr}(g)$ \end_inset , y [ \begin_inset Formula $f$ \end_inset y \begin_inset Formula $g$ \end_inset son el \series bold dividendo \series default y el \series bold divisor \series default .][...] En particular, el grado es una función euclídea. \end_layout \begin_layout Standard \series bold Teorema del resto: \series default Dados \begin_inset Formula $f\in A[X]$ \end_inset y \begin_inset Formula $a\in A$ \end_inset , el resto de \begin_inset Formula $f$ \end_inset entre \begin_inset Formula $X-a$ \end_inset es \begin_inset Formula $f(a)$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard [...] \series bold Teorema de Ruffini \series default , [...] \begin_inset Formula $f$ \end_inset es divisible por \begin_inset Formula $X-a$ \end_inset si y solo si \begin_inset Formula $f(a)=0$ \end_inset [...]. \end_layout \begin_layout Standard Para \begin_inset Formula $f\in A[X]\setminus\{0\}$ \end_inset y \begin_inset Formula $a\in A$ \end_inset , existe \begin_inset Formula $m:=\max\{k\in\mathbb{N}:(X-a)^{k}\mid f\}$ \end_inset . Llamamos a \begin_inset Formula $m$ \end_inset \series bold multiplicidad \series default de \begin_inset Formula $a$ \end_inset en \begin_inset Formula $f$ \end_inset , y \begin_inset Formula $a$ \end_inset es raíz de \begin_inset Formula $f$ \end_inset si y solo si \begin_inset Formula $m\geq1$ \end_inset . [...] \begin_inset Formula $a$ \end_inset es una \series bold raíz simple \series default de \begin_inset Formula $f$ \end_inset si \begin_inset Formula $m=1$ \end_inset y [...] es una \series bold raíz \series default [...][ \series bold múltiple \series default ] si \begin_inset Formula $m>1$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard La multiplicidad de \begin_inset Formula $a$ \end_inset en \begin_inset Formula $f$ \end_inset es el único natural \begin_inset Formula $m$ \end_inset tal que \begin_inset Formula $f=(X-a)^{m}g$ \end_inset para algún \begin_inset Formula $g\in A[X]$ \end_inset del que \begin_inset Formula $a$ \end_inset no es raíz. \end_layout \begin_layout Standard Si \begin_inset Formula $D$ \end_inset es un dominio, \begin_inset Formula $f\in D[X]\setminus\{0\}$ \end_inset , [...] la suma de las multiplicidades de las raíces de \begin_inset Formula $f$ \end_inset , y el número de raíces, no son superiores a \begin_inset Formula $\text{gr}(f)$ \end_inset . \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard En particular, si \begin_inset Formula $g\in D[X]$ \end_inset tiene infinitas raíces en \begin_inset Formula $D$ \end_inset entonces \begin_inset Formula $g=0$ \end_inset . Esto no tiene por qué cumplirse si \begin_inset Formula $D$ \end_inset no en un dominio, pues en \begin_inset Formula $\mathbb{Z}\times\mathbb{Z}$ \end_inset todos los elementos de \begin_inset Formula $0\times\mathbb{Z}$ \end_inset son raíces de \begin_inset Formula $(1,0)X$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Dado un anillo [...] \begin_inset Formula $A$ \end_inset , definimos la \series bold derivada \series default de \begin_inset Formula $P:=\sum_{k}a_{k}X^{k}\in A[X]$ \end_inset como \begin_inset Formula $P':=[...]:=\sum_{k\geq1}ka_{k}X^{k-1}$ \end_inset , y escribimos \begin_inset Formula $P^{(0)}:=P$ \end_inset y \begin_inset Formula $P^{(n+1)}:=P^{(n)\prime}$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset Dados \begin_inset Formula $a,b\in A$ \end_inset y \begin_inset Formula $P,Q\in A[X]$ \end_inset : \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $(aP+bQ)'=aP'+bQ'$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $(PQ)'=P'Q+PQ'$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Formula $(P^{n})'=nP^{n-1}P'$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Si \begin_inset Formula $A$ \end_inset es un anillo, \begin_inset Formula $a\in A$ \end_inset es raíz múltiple de \begin_inset Formula $p\in A[X]$ \end_inset si y solo si \begin_inset Formula $p(a)=p'(a)=0$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Si [...] \begin_inset Formula $a=\text{mcd}S$ \end_inset [...] llamamos \series bold identidad de Bézout \series default a una expresión de la forma \begin_inset Formula $a=a_{1}s_{1}+\dots+a_{n}s_{n}$ \end_inset con \begin_inset Formula $a_{1},\dots,a_{n}\in A$ \end_inset y \begin_inset Formula $s_{1},\dots,s_{n}\in S$ \end_inset , que existe [...]. \end_layout \begin_layout Standard [...] Si \begin_inset Formula $1\in(S)$ \end_inset , \begin_inset Formula $\text{mcd}S=1$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard [...] \begin_inset Formula $A[X]$ \end_inset es un dominio euclídeo si y solo si es un DIP, si y solo si \begin_inset Formula $A$ \end_inset es un cuerpo. \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Llamamos \begin_inset Formula $\text{car}A$ \end_inset a la característica del anillo \begin_inset Formula $A$ \end_inset . Sean \begin_inset Formula $K\subseteq L$ \end_inset cuerpos y \begin_inset Formula $f\in K[X]$ \end_inset : \end_layout \begin_layout Enumerate Si \begin_inset Formula $\text{mcd}\{f,f'\}=1$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f$ \end_inset no tiene raíces múltiples en \begin_inset Formula $K$ \end_inset . \end_layout \begin_deeper \begin_layout Standard Existen \begin_inset Formula $p,q\in K[X]$ \end_inset para los que se da la identidad de Bézout \begin_inset Formula $pf+qf'=1$ \end_inset , y si \begin_inset Formula $f$ \end_inset tuviera una raíz múltiple \begin_inset Formula $a\in K$ \end_inset , se tendría \begin_inset Formula $f(a)=f'(a)=0$ \end_inset y \begin_inset Formula $a$ \end_inset sería raíz de \begin_inset Formula $pf+qf'\#$ \end_inset . \end_layout \end_deeper \begin_layout Enumerate Si \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $K[X]$ \end_inset con una raíz en \begin_inset Formula $L$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f$ \end_inset tiene raíces múltiples en \begin_inset Formula $L$ \end_inset si y solo si \begin_inset Formula $f'=0$ \end_inset . \end_layout \begin_deeper \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout \begin_inset Formula $\implies]$ \end_inset \end_layout \end_inset Si fuera \begin_inset Formula $f'\neq0$ \end_inset , como \begin_inset Formula $\text{gr}f'<\text{gr}f$ \end_inset y el grado es euclídeo, \begin_inset Formula $\text{gr}(\text{mcd}\{f,f'\})<\text{gr}f$ \end_inset , y como \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible, \begin_inset Formula $\text{mcd}\{f,f'\}=1$ \end_inset en \begin_inset Formula $K[X]$ \end_inset . Entonces existe una identidad de Bézout \begin_inset Formula $pf+qf'=1$ \end_inset con \begin_inset Formula $p,q\in K[X]\subseteq L[X]$ \end_inset , de modo que \begin_inset Formula $1\in(\{f,f'\})_{L[X]}$ \end_inset y \begin_inset Formula $\text{mcd}\{f,f'\}=1$ \end_inset en \begin_inset Formula $L[X]$ \end_inset , y por el apartado anterior, \begin_inset Formula $f$ \end_inset no tiene raíces múltiples en \begin_inset Formula $L\#$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout \begin_inset Formula $\impliedby]$ \end_inset \end_layout \end_inset Sea \begin_inset Formula $\alpha\in L$ \end_inset raíz de \begin_inset Formula $f$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f(\alpha)=f'(\alpha)=0$ \end_inset y \begin_inset Formula $\alpha$ \end_inset es raíz múltiple de \begin_inset Formula $f$ \end_inset . \end_layout \end_deeper \begin_layout Enumerate Si \begin_inset Formula $\text{car}K=0$ \end_inset y \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $K[X]$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f$ \end_inset no tiene raíces múltiples en \begin_inset Formula $L$ \end_inset . \end_layout \begin_deeper \begin_layout Standard Como \begin_inset Formula $f$ \end_inset no es cero ni unidad, \begin_inset Formula $n:=\text{gr}f>0$ \end_inset , y como el coeficiente principal de \begin_inset Formula $f'$ \end_inset es \begin_inset Formula $nf_{n}\neq0$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f'\neq0$ \end_inset y, por lo anterior, si \begin_inset Formula $f$ \end_inset tiene raíces en \begin_inset Formula $L$ \end_inset , estas no son múltiples. \end_layout \end_deeper \begin_layout Enumerate Si \begin_inset Formula $p:=\text{car}K\neq0$ \end_inset , \begin_inset Formula $f'=0$ \end_inset si y solo si \begin_inset Formula $f\in K[X^{p}]$ \end_inset . En particular, si \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $K[X]$ \end_inset , \begin_inset Formula $f$ \end_inset tiene raíces múltiples en \begin_inset Formula $L$ \end_inset si y solo si \begin_inset Formula $f\in K[X^{p}]$ \end_inset . \end_layout \begin_deeper \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout \begin_inset Formula $\implies]$ \end_inset \end_layout \end_inset Para \begin_inset Formula $i\in\mathbb{N}$ \end_inset con \begin_inset Formula $f_{i}\neq0$ \end_inset se tiene \begin_inset Formula $(f')_{i-1}=if_{i}=0$ \end_inset , luego \begin_inset Formula $p\mid i$ \end_inset . Por tanto \begin_inset Formula $f$ \end_inset es de la forma \begin_inset Formula $f=:\sum_{j}b_{j}X^{jp}$ \end_inset y, sea \begin_inset Formula $g:=\sum_{j}b_{j}X^{j}$ \end_inset , \begin_inset Formula $f(X)=g(X^{p})$ \end_inset , luego \begin_inset Formula $f\in K[X^{p}]$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout \begin_inset Formula $\impliedby]$ \end_inset \end_layout \end_inset Sea \begin_inset Formula $g=\sum_{j}b_{j}X^{j}$ \end_inset tal que \begin_inset Formula $f(X)=g(X^{p})$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f=\sum_{j}b_{j}X^{jp}$ \end_inset y \begin_inset Formula \[ f'=\sum_{j}b_{j}jpX^{jp-1}=0. \] \end_inset \end_layout \end_deeper \begin_layout Section Divisibilidad \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Sean \begin_inset Formula $D$ \end_inset un dominio y \begin_inset Formula $p\in D$ \end_inset [...] \begin_inset Formula $p$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $D$ \end_inset si y solo si lo es en \begin_inset Formula $D[X]$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard [...] Como \series bold teorema \series default , \begin_inset Formula $D$ \end_inset es un DFU si y solo si lo es \begin_inset Formula $D[X]$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard [...] Si \begin_inset Formula $D$ \end_inset es un DFU [...][para \begin_inset Formula $p\in D[X]$ \end_inset ], \begin_inset Formula $c(p):=\{x:x=\text{mcd}_{k\geq0}p_{k}\}$ \end_inset , y [...] si \begin_inset Formula $c(p)=aD^{*}$ \end_inset , \begin_inset Formula $a$ \end_inset es el \series bold contenido \series default de \begin_inset Formula $p$ \end_inset ( \begin_inset Formula $a=c(p)$ \end_inset ). [...] \begin_inset Formula $p$ \end_inset es \series bold primitivo \series default si \begin_inset Formula $c(p)=1$ \end_inset , esto es, si [...] \begin_inset Formula $\text{mcd}_{k}p_{k}=1$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard [...] Sean \begin_inset Formula $K$ \end_inset un cuerpo y \begin_inset Formula $f\in K[X]$ \end_inset : \end_layout \begin_layout Enumerate Si \begin_inset Formula $\text{gr}(f)=1$ \end_inset , \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $K[X]$ \end_inset . [...] \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout 3. \end_layout \end_inset Si \begin_inset Formula $\text{gr}(f)\in\{2,3\}$ \end_inset , \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $K[X]$ \end_inset si y solo si no tiene raíces en \begin_inset Formula $K$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard Si \begin_inset Formula $D$ \end_inset es un DFU con cuerpo de fracciones \begin_inset Formula $K$ \end_inset , \begin_inset Formula $f:=\sum_{k}a_{k}X^{k}\in D[X]$ \end_inset y \begin_inset Formula $n:=\text{gr}(f)$ \end_inset , todas las raíces de \begin_inset Formula $f$ \end_inset en \begin_inset Formula $K$ \end_inset son de la forma \begin_inset Formula $\frac{r}{s}$ \end_inset con \begin_inset Formula $r\mid a_{0}$ \end_inset y \begin_inset Formula $s\mid a_{n}$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \series bold Criterio de reducción: \series default [...] Si \begin_inset Formula $p\in\mathbb{Z}$ \end_inset es primo, \begin_inset Formula $f:=\sum_{k}a_{k}X^{k}\in\mathbb{Z}[X]$ \end_inset es primitivo, \begin_inset Formula $n:=\text{gr}(f)$ \end_inset , \begin_inset Formula $p\nmid a_{n}$ \end_inset y \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $\mathbb{Z}_{p}[X]$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $\mathbb{Z}[X]$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \series bold Criterio de Eisenstein: \series default Sean \begin_inset Formula $D$ \end_inset un DFU, \begin_inset Formula $f:=\sum_{k}a_{k}X^{k}\in D[X]$ \end_inset primitivo y \begin_inset Formula $n:=\text{gr}f$ \end_inset , si existe un irreducible \begin_inset Formula $p\in D$ \end_inset tal que \begin_inset Formula $\forall k\in\{0,\dots,n-1\},p\mid a_{k}$ \end_inset y \begin_inset Formula $p^{2}\nmid a_{0}$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $D[X]$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard La irreducibilidad se conserva por automorfismos de dominios, por lo que si \begin_inset Formula $D$ \end_inset es un dominio, \begin_inset Formula $a\in D^{*}$ \end_inset y \begin_inset Formula $b\in D$ \end_inset , \begin_inset Formula $f\in D[X]$ \end_inset es irreducible si y solo si lo es \begin_inset Formula $f(aX+b)$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard Si \begin_inset Formula $p\in\mathbb{Z}$ \end_inset es primo, \begin_inset Formula $f(X):=\frac{X^{p}-1}{X-1}=X^{p-1}+X^{p-2}+\dots+X+1$ \end_inset es irreducible en \begin_inset Formula $\mathbb{Q}[X]$ \end_inset y en \begin_inset Formula $\mathbb{Z}[X]$ \end_inset . En efecto, aplicando el automorfismo \begin_inset Formula $X\mapsto X+1$ \end_inset a \begin_inset Formula $(X-1)f(X)=X^{p}-1$ \end_inset , queda \begin_inset Formula \[ Xf(X+1)=(X+1)^{p}-1=X^{p}+\binom{p}{1}X^{p-1}+\dots+\binom{p}{p-1}X, \] \end_inset luego \begin_inset Formula \[ f(X+1)=X^{p-1}+\binom{p}{1}X^{p-2}+\dots+\binom{p}{p-1}, \] \end_inset que es irreducible por Eisenstein porque \begin_inset Formula $p$ \end_inset divide a \begin_inset Formula $\binom{p}{i}$ \end_inset para \begin_inset Formula $i\in\{1,\dots,p-1\}$ \end_inset y \begin_inset Formula $p^{2}$ \end_inset no divide a \begin_inset Formula $\binom{p}{p-1}=\binom{p}{1}=p$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Section Factorización en \begin_inset Formula $\mathbb{C}[X]$ \end_inset y \begin_inset Formula $\mathbb{R}[X]$ \end_inset \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{FVC} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard \series bold Teorema fundamental del álgebra: \series default \begin_inset Formula $\mathbb{C}$ \end_inset es algebraicamente cerrado, esto es, todo polinomio complejo de grado \begin_inset Formula $n$ \end_inset es la forma \begin_inset Formula $p(x)=\alpha\prod_{k=1}^{n}(x-a_{k})$ \end_inset con \begin_inset Formula $\alpha,a_{1},\dots,a_{n}\in\mathbb{C}$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Equivalentemente, todo polinomio complejo no constante tiene raíces en \begin_inset Formula $\mathbb{C}$ \end_inset , y los polinomios irreducibles en \begin_inset Formula $\mathbb{C}[X]$ \end_inset son los de grado 1. \end_layout \begin_layout Standard Si \begin_inset Formula $\alpha\in\mathbb{C}$ \end_inset es raíz de \begin_inset Formula $f\in\mathbb{R}[X]$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $\overline{\alpha}$ \end_inset también lo es, y ambas tienen la misma multiplicidad. \series bold Demostración: \series default Si \begin_inset Formula $f$ \end_inset tiene grado \begin_inset Formula $n$ \end_inset , como \begin_inset Formula $f_{i}=\overline{f_{i}}$ \end_inset para cada \begin_inset Formula $i\in\{0,\dots,n\}$ \end_inset por ser \begin_inset Formula $f_{i}\in\mathbb{R}$ \end_inset , se tiene \begin_inset Formula \[ 0=a_{0}+a_{1}\alpha+\dots+a_{n}\alpha^{n}=\overline{a_{0}+a_{1}\alpha+\dots+a_{n}\alpha^{n}}=a_{0}+a_{1}\overline{\alpha}+\dots+a_{n}\overline{\alpha}^{n}. \] \end_inset Además, si \begin_inset Formula $(X-\alpha)^{m}\mid f$ \end_inset , entonces \begin_inset Formula $f=(X-\alpha)^{m}g$ \end_inset para cierto \begin_inset Formula $g\in\mathbb{C}[X]$ \end_inset y \begin_inset Formula $f=\overline{f}=(X-\overline{\alpha})^{m}\overline{g}$ \end_inset , luego \begin_inset Formula $(X-\overline{\alpha})^{m}\mid f$ \end_inset , y el recíproco es análogo. \end_layout \begin_layout Standard Los irreducibles de \begin_inset Formula $\mathbb{R}[X]$ \end_inset son los de grado 1 y los de grado 2 sin raíces reales. Además, todo polinomio en \begin_inset Formula $\mathbb{R}[X]$ \end_inset se puede expresar de forma única (salvo orden) como \begin_inset Formula \[ a\prod_{i=1}^{r}(X-c_{i})^{k_{i}}\prod_{i=1}^{s}(X^{2}-2\text{Re}\alpha_{i})X+\alpha_{i}\overline{\alpha}_{i})^{m_{i}} \] \end_inset con \begin_inset Formula $r,s\in\mathbb{N}$ \end_inset , \begin_inset Formula $a\in\mathbb{R}$ \end_inset , \begin_inset Formula $c_{1},\dots,c_{r}\in\mathbb{R}$ \end_inset , \begin_inset Formula $\alpha_{1},\dots,\alpha_{s}\in\mathbb{C}\setminus\mathbb{R}$ \end_inset y \begin_inset Formula $k_{1},\dots,k_{r},m_{1},\dots,m_{s}\in\mathbb{N}^{*}$ \end_inset . \series bold Demostración: \series default Sea \begin_inset Formula $p\in\mathbb{R}[X]$ \end_inset , si \begin_inset Formula $\text{gr}p=1$ \end_inset , \begin_inset Formula $p$ \end_inset es irreducible, y si \begin_inset Formula $\text{gr}p=2$ \end_inset , lo es en \begin_inset Formula $\mathbb{R}[X]$ \end_inset si y solo si tiene raíces reales. Si \begin_inset Formula $\text{gr}p\geq3$ \end_inset , por el teorema fundamental del álgebra, \begin_inset Formula $p$ \end_inset tiene una raíz \begin_inset Formula $\alpha\in\mathbb{C}$ \end_inset . Si \begin_inset Formula $\alpha\in\mathbb{R}$ \end_inset , \begin_inset Formula $p$ \end_inset es divisible por \begin_inset Formula $X-\alpha\in\mathbb{R}[X]$ \end_inset , y en otro caso, \begin_inset Formula $\overline{\alpha}$ \end_inset también es raíz, luego \begin_inset Formula $p$ \end_inset es divisible por \begin_inset Formula \[ (X-\alpha)(X-\overline{\alpha})=X^{2}-(\alpha+\overline{\alpha})X+\alpha\overline{\alpha}=X^{2}-2\text{Re}\alpha X+|\alpha|^{2}\in\mathbb{R}[X]. \] \end_inset La segunda parte se obtiene por inducción. \end_layout \begin_layout Section Polinomios en varias variables \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Dados un anillo conmutativo \begin_inset Formula $A$ \end_inset y \begin_inset Formula $n\geq2$ \end_inset , definimos el \series bold anillo de polinomios \series default en \begin_inset Formula $n$ \end_inset indeterminadas [o variables] con coeficientes en \begin_inset Formula $A$ \end_inset como \begin_inset Formula \[ A[X_{1},\dots,X_{n}]:=A[X_{1},\dots,X_{n-1}][X_{n}]. \] \end_inset Llamamos [...] \series bold polinomios en \begin_inset Formula $n$ \end_inset indeterminadas \series default a los elementos de \begin_inset Formula $A[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard [...] Todo \begin_inset Formula $p\in A[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset se escribe de forma única como suma de monomios de distinto tipo, \begin_inset Formula \[ p:=\sum_{i\in\mathbb{N}^{n}}p_{i}X_{1}^{i_{1}}\cdots X_{n}^{i_{n}}, \] \end_inset con \begin_inset Formula $p_{i}=0$ \end_inset para casi todo \begin_inset Formula $i\in\mathbb{N}^{n}$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard [...] \series bold PUAP en \begin_inset Formula $n$ \end_inset indeterminadas: \series default Sean \begin_inset Formula $A$ \end_inset un anillo conmutativo, \begin_inset Formula $n\in\mathbb{N}^{*}$ \end_inset y \begin_inset Formula $u:A\to A[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset la inclusión: \end_layout \begin_layout Enumerate Dados un homomorfismo de anillos \begin_inset Formula $f:A\to B$ \end_inset y \begin_inset Formula $b_{1},\dots,b_{n}\in B$ \end_inset , existe un único homomorfismo de anillos \begin_inset Formula $\tilde{f}:A[X_{1},\dots,X_{n}]\to B$ \end_inset tal que \begin_inset Formula $\tilde{f}\circ u=f$ \end_inset y \begin_inset Formula $\tilde{f}(X_{k})=b_{k}$ \end_inset para \begin_inset Formula $k\in\{1,\dots,n\}$ \end_inset . \begin_inset Formula \[ \left[\tilde{f}\left(\sum_{i\in\mathbb{N}^{n}}p_{i}X_{1}^{i_{1}}\cdots X_{n}^{i_{n}}\right)=\sum_{i\in\mathbb{N}^{n}}f(p_{i})b_{1}^{i_{1}}\cdots b_{n}^{i_{n}}.\right] \] \end_inset \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset Así: \end_layout \begin_layout Enumerate Dados dos anillos conmutativos \begin_inset Formula $A\subseteq B$ \end_inset y \begin_inset Formula $b_{1},\dots,b_{n}\in B$ \end_inset , el \series bold homomorfismo de \series default [...][ \series bold evaluación \series default ] \begin_inset Formula $S:A[X_{1},\dots,X_{n}]\to B$ \end_inset viene dado por \begin_inset Formula $p(b_{1},\dots,b_{n}):=S(p):=\sum_{i\in\mathbb{N}^{n}}p_{i}b_{1}^{i_{1}}\cdots b_{n}^{i_{n}}$ \end_inset [, y \begin_inset Formula $S(p)$ \end_inset es la \series bold evaluación \series default o \series bold valor \series default de \begin_inset Formula $f$ \end_inset en \begin_inset Formula $b:=(b_{1},\dots,b_{n})$ \end_inset ]. [La imagen de \begin_inset Formula $S$ \end_inset ] es el subanillo de \begin_inset Formula $B$ \end_inset generado por \begin_inset Formula $A\cup\{b_{1},\dots,b_{n}\}$ \end_inset [o \series bold engendrado por \begin_inset Formula $b_{1},\dots,b_{n}$ \end_inset sobre \begin_inset Formula $A$ \end_inset \series default ], \begin_inset Formula $A[b_{1},\dots,b_{n}]$ \end_inset [...]. \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Entonces \begin_inset Formula $b_{1},\dots,b_{n}\in B$ \end_inset son \series bold algebraicamente independientes \series default sobre \begin_inset Formula $A$ \end_inset si \begin_inset Formula $\ker S=0$ \end_inset , y son \series bold algebraicamente dependientes \series default en otro caso, es decir, si \begin_inset Formula $b$ \end_inset es cero de un polinomio no nulo, en cuyo caso \begin_inset Formula $\ker S$ \end_inset es el \series bold ideal de las relaciones algebraicas \series default de \begin_inset Formula $b_{1},\dots,b_{n}$ \end_inset sobre \begin_inset Formula $A$ \end_inset . Por el primer teorema de isomorfía, \begin_inset Formula \[ A[b_{1},\dots,b_{n}]\cong\frac{A[X_{1},\dots,X_{n}]}{\ker S}, \] \end_inset y en particular, si \begin_inset Formula $b_{1},\dots,b_{n}$ \end_inset son algebraicamente independientes, \begin_inset Formula $A[b_{1},\dots,b_{n}]\cong A[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard Por ejemplo, \begin_inset Formula $b_{1}:=1/\pi$ \end_inset y \begin_inset Formula $b_{2}:=1+\sqrt{\pi}$ \end_inset son algebraicamente dependientes, pues satisfaces \begin_inset Formula $(b_{2}-1)^{2}=1/b_{1}$ \end_inset y por tanto \begin_inset Formula $b_{1}b_{2}^{2}-2b_{1}b_{2}+b_{1}-1=0$ \end_inset , y \begin_inset Formula $(b_{1},b_{2})$ \end_inset es raíz de \begin_inset Formula $X_{1}X_{2}^{2}-2X_{1}X_{2}+X_{1}-1$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard Si \begin_inset Formula $B$ \end_inset es un dominio, llamamos \begin_inset Formula $A(b_{1},\dots,b_{n})$ \end_inset al cuerpo de fracciones del dominio \begin_inset Formula $A[b_{1},\dots,b_{n}]$ \end_inset , que en general no está contenido en \begin_inset Formula $B$ \end_inset , pero sí en su cuerpo de fracciones \begin_inset Formula $K$ \end_inset , y de hecho es el menor subcuerpo de \begin_inset Formula $K$ \end_inset que contiene a \begin_inset Formula $A\cup\{b_{1},\dots,b_{n}\}$ \end_inset . En efecto, \begin_inset Formula $A[b_{1},\dots,b_{n}]$ \end_inset es el menor anillo que contiene a \begin_inset Formula $A\cup\{b_{1},\dots,b_{n}\}$ \end_inset , que es un dominio por ser un subanillo del dominio \begin_inset Formula $B$ \end_inset , pero todo subcuerpo de \begin_inset Formula $K$ \end_inset que contenga a \begin_inset Formula $A\cup\{b_{1},\dots,b_{n}\}$ \end_inset y por tanto a \begin_inset Formula $A[b_{1},\dots,b_{n}]$ \end_inset debe contener a los cocientes de elementos de \begin_inset Formula $A[b_{1},\dots,b_{n}]$ \end_inset y por tanto a \begin_inset Formula $A(b_{1},\dots,b_{n})$ \end_inset , que es un subcuerpo de \begin_inset Formula $B$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout 2. \end_layout \end_inset Sean \begin_inset Formula $A$ \end_inset un anillo y \begin_inset Formula $\sigma$ \end_inset una permutación de \begin_inset Formula $\mathbb{N}_{n}$ \end_inset con inversa \begin_inset Formula $\tau:=\sigma^{-1}$ \end_inset , tomando \begin_inset Formula $B=A[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset y \begin_inset Formula $b_{k}=X_{\sigma(k)}$ \end_inset en el punto anterior obtenemos un automorfismo \begin_inset Formula $\hat{\sigma}$ \end_inset en \begin_inset Formula $A[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset con inversa \begin_inset Formula $\hat{\tau}$ \end_inset que permuta las indeterminadas. [Llamamos \begin_inset Formula $f^{\sigma}:=\hat{\sigma}(f)$ \end_inset .] \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout 3. \end_layout \end_inset \begin_inset Formula $A[X_{1},\dots,X_{n},Y_{1},\dots,Y_{m}]\cong A[X_{1},\dots,X_{n}][Y_{1},\dots,Y_{m}]\cong A[Y_{1},\dots,Y_{m}][X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset , por lo que en la práctica no distinguimos entre estos anillos. \end_layout \begin_layout Enumerate \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout 4. \end_layout \end_inset Todo homomorfismo de anillos conmutativos \begin_inset Formula $f:A\to B$ \end_inset induce un homomorfismo \begin_inset Formula $\hat{f}:A[X_{1},\dots,X_{n}]\to B[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset dado por \begin_inset Formula $\hat{f}(p):=\sum_{i\in\mathbb{N}^{n}}f(p_{i})X_{1}^{i_{1}}\cdots X_{n}^{i_{n}}$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard Llamamos \series bold grado \series default de un monomio \begin_inset Formula $aX_{1}^{i_{1}}\cdots X_{n}^{i_{n}}$ \end_inset a \begin_inset Formula $i_{1}+\dots+i_{n}$ \end_inset , y grado de \begin_inset Formula $p\in A[X_{1},\dots,X_{n}]\setminus0$ \end_inset , \begin_inset Formula $\text{gr}(p)$ \end_inset , al mayor de los grados de los monomios no nulos en la expresión por monomios de \begin_inset Formula $p$ \end_inset . Entonces \begin_inset Formula $\text{gr}(p+q)\leq\max\{\text{gr}(p),\text{gr}(q)\}$ \end_inset y \begin_inset Formula $\text{gr}(pq)\leq\text{gr}(p)+\text{gr}(q)$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash sremember{GyA} \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Standard Un polinomio es \series bold homogéneo \series default de grado \begin_inset Formula $n$ \end_inset si es suma de monomios de grado \begin_inset Formula $n$ \end_inset . Todo polinomio se escribe de modo único como suma de polinomios homogéneos de distintos grados, [las \series bold componentes homogéneas \series default del polinomio.] \end_layout \begin_layout Standard \begin_inset ERT status open \begin_layout Plain Layout \backslash eremember \end_layout \end_inset \end_layout \begin_layout Section Polinomios simétricos \end_layout \begin_layout Standard Un \begin_inset Formula $f\in A[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset es \series bold simétrico \series default si \begin_inset Formula $f^{\sigma}=f$ \end_inset para todo \begin_inset Formula $\sigma\in{\cal S}_{n}$ \end_inset , si y solo si todas sus componentes homogéneas son simétricas. \series bold Demostración: \series default Sea \begin_inset Formula $f=f_{0}+\dots+f_{k}$ \end_inset la descomposición de \begin_inset Formula $f$ \end_inset por componentes homogéneas con \begin_inset Formula $\text{gr}f_{i}=i$ \end_inset : \end_layout \begin_layout Itemize \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout \begin_inset Formula $\implies]$ \end_inset \end_layout \end_inset Para \begin_inset Formula $\sigma\in{\cal S}_{n}$ \end_inset , \begin_inset Formula $f_{0}+\dots+f_{k}=(f_{0}+\dots+f_{k})^{\sigma}=f_{0}^{\sigma}+\dots+f_{k}^{\sigma}$ \end_inset usando en la última igualdad que \begin_inset Formula $f\mapsto f^{\sigma}$ \end_inset es un automorfismo, pero cada \begin_inset Formula $f_{i}^{\sigma}$ \end_inset es homogéneo de grado \begin_inset Formula $i$ \end_inset , y por la unicidad de las descomposiciones, cada \begin_inset Formula $f_{i}^{\sigma}=f_{i}$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Itemize \begin_inset Argument item:1 status open \begin_layout Plain Layout \begin_inset Formula $\impliedby]$ \end_inset \end_layout \end_inset \begin_inset Formula $f^{\sigma}=(f_{0}+\dots+f_{k})^{\sigma}=f_{0}^{\sigma}+\dots+f_{k}^{\sigma}=f_{0}+\dots+f_{k}=f$ \end_inset . \end_layout \begin_layout Standard Sea \begin_inset Formula $F\in A[X_{1},\dots,X_{n}][T]$ \end_inset dado por \begin_inset Formula \[ F:=(T-X_{1})\cdots(T-X_{n})=:\sum_{k=0}^{n}(-1)^{k}s_{k}(X_{1},\dots,X_{n})T^{n-k}, \] \end_inset llamamos \series bold polinomios simétricos elementales \series default en las indeterminadas \begin_inset Formula $X_{1},\dots,X_{n}$ \end_inset a los polinomios \begin_inset Formula $s_{k}\in A[X_{1},\dots,X_{n}]$ \end_inset , que vienen dados por \begin_inset Formula \[ s_{k}(X_{1},\dots,X_{n})=\sum_{1\leq i_{1}<\dots