线性代数是代数的一个分支,它以研究向量空间(或A-模)与线性映射为对象;由于
费马和笛卡儿的工作,线性代数基本上出现于十七世纪。 直到十八世纪末,线性代数的领域还只限于平面与空间。
设F为K的
扩域,则F在K上的超越基为F的
子集S,使得S在K上代数无关,且为F的极大代数无关子集。
域F的任一扩域K都存在超越基。超越基不是惟一的,但它的基数相等,称此基数为K在F上的超越次数,记为tr.degFK或tr.deg(K/F)。若L是F的扩域,K为中间域,则:
代数数域作为有理数域上的
线性空间的基。设K=Q(θ)为n次代数数域,记θ=θ(1),并以θ(2),…,θ(n)表示θ所适合的
不可约多项式的其他n-1个根。于是,K中任一数α必可表为α=α(θ)=a1+a1θ+…+an-1θn-1,其中aj为有理数。设α(1)=α,则称α(k)=α(θ(k))(k=2,3,…,n)为α的共轭数,称S(α)=α(1)+α(2)+…+α(n)=α(θ(1))+α(θ(2))+…+α(θ(n))与N(α)=α(1),α(2),…,α(n)=α(θ(1)),α(θ(2)),…,α(θ(n))为α的迹与范。有S(α+β)=S(α)+S(β),N(αβ)=N(α)N(β).S(α),N(α)均为有理数。特别地,若α为有理数时,则S(α)=nα,N(α)=α。若α为代数整数,则S(α),N(α)均为代数整数,从而为有理整数。若在K中能找到一组数α1,α2,…,αn,使K中任何一数都可以惟一地表为a1α1+a2α2+…+amαm的形式,其中aj(1≤j≤m)为有理数,则称α1,α2,…,αm为K之基.K中任何基所含元素个数相同,且均等于n。若α1,α2,…,αn及β1,β2,…,βn为R(θ)之两组基,则有有理数ajk(1≤j,k≤n)使:
1881年,
利奥波德·克罗内克定义了“有理域”(
英文:domain of rationality,
德文:Rationalitäts-Bereich),相当于今称之
数域。
1910年,施泰尼茨于1911年发表了论文《域的代数理论》(英文:Algebraic Theory of Fields、德文:Algebraische Theorie der Körper)。论文中他以公理化的方式研究了域的性质并给出了多个域的有关术语,比如素域、完全域,和
域扩张的超越次数。
虽然伽罗瓦并未提出域的概念,但一般被誉为是首个将群论和域论连系起来的数学家,
伽罗瓦理论便以他命名。事实上,
埃米尔·阿廷在1928至42年间才将群和域的关系大大地发展。
域论的基本概念之一。若域K包含域F作为它的子域,则称K是F的一个扩张(或扩域),F称为基域,常记为K/F。此时,K可以看成F上的向量空间。研究扩域K(相对于基域F)的代数性质,是域论研究的一个基本内容。
若域E是F的扩域,K是E的扩域,则称E是域扩张K/F的中间域。若K/F是域扩张,S是K的子集,且F(S)是K的含F与S的最小子域,称F(S)为F添加S的扩域。当S={α1,α2,…,αn}是有限集合时,F(α1,α2,…,αn)称为添加α1,α2,…,αn于F的有限生成扩域(或者F上的有限生成扩张).它由一切形如:
g(α1,α2,…,αn)≠0.
由于这个原因,当F(α1,α2,…,αn)关于F的超越次数≥1时,F(α1,α2,…,αn)也称为F上的
代数函数域。当S={α}时,称F(α)为F的单扩张域,也称本原扩域。F的有限代数扩域K是单扩域的
充分必要条件是,扩域K与基域间存在有限个中间域。这是
施泰尼茨(Steinitz,E.)证明的。