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现代 Galois 理论从古典方程到现代代数几何

一部面向数学学习者的产品级交互教程

Galois 理论

教程结构

本教程分为 四个部分,共 16 章,循序渐进地构建现代 Galois 理论的完整图景。

第一部分:代数基础

群论基础 : 群的定义、子群、商群、群作用、Sylow 定理——从对称性出发建立代数语言。

环与模 : 环、理想、商环、模论基础——为域论准备代数工具。

多项式环 : 一元多项式环、不可约性判别、对称多项式——方程的代数化身。

域的基本概念 : 域、特征、素域、域扩张的度数——进入域论世界的第一步。

第二部分:域的扩张

代数扩张 : 代数元与超越元、极小多项式、有限扩张与代数扩张的关系。

分裂域 : 多项式的分裂域、存在唯一性、正规扩张的初步概念。

可分扩张 : 重根判别、完全域、可分扩张与纯不可分扩张。

有限域 : 有限域的分类、Frobenius 自同构、有限域的 Galois 群。

第三部分:Galois 理论核心

Galois 群与基本定理 : Galois 群的定义、Galois 对应的基本定理、子群与中间域的双射。

Galois 对应详解 : 具体例子的 Galois 对应、子群格与中间域格的计算方法。

根式可解性 : 根式扩张、可解群、五次以上一般方程不可根式解的证明。

尺规作图 : 尺规作图与域扩张度数的关系、三大古典作图问题的解决。

第四部分:现代视角

Galois 上同调入门 : Hilbert 定理 90、Kummer 理论、Artin-Schreier 理论——上同调的初步应用。

代数闭包与绝对 Galois 群 : 代数闭包的存在性、绝对 Galois 群的结构与意义。

无限 Galois 理论 : Krull 拓扑、逆极限、无限 Galois 对应的基本定理。

étale 代数与展望 : étale 代数的概念、与 Galois 理论的范畴等价、代数数论与算术几何入口。

如何使用本教程

  • 按顺序阅读:如果你是第一次接触 Galois 理论,建议从第一章开始,逐步深入。
  • 跳跃学习:点击导航栏或知识地图中的概念链接,随时跳转到需要复习或深入的部分。
  • 交互元素:定理和定义有独立的视觉样式,证明可以展开/折叠,练习题配有提示。
  • 数学符号:本教程使用 TeX 语法渲染所有公式,支持屏幕阅读器。

关于本项目

本教程站使用 VitePress 构建,所有内容以 Markdown 编写,数学公式由 MathJax 渲染。

项目致力于提供一个产品级的现代数学学习体验——不仅是笔记,更是一个可以长期迭代、不断完善的学习平台。

源代码托管在 GitHub,欢迎提交 Issue 和 Pull Request。

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