Galois theory through exercises 笔记(1)

Chapter 1 Solving algebraic equations

Cubic equations

To solve the equation a_3 X^3+a_2 X^2+a_1 X+a_0=0, let X=Y-\frac{a_2}{3a_3} to transform the equation to the form
X^3+pX+q=0 \tag{1}
We have the identity:
(a+b)^3-3ab(a+b)-(a^3+b^3)=0
thus if we find a,b such that p=-3ab, q=-(a^3+b^3) \tag{2}
then a+b is a root of the equation(1).
By (2) we can see that a^3,b^3 are roots of the equation
X^2+qX-\frac{1}{27}p^3=0

Quadratic equations

To solve the equation X^4+mX^3+pX^2+qX+r=0, which can be written as (X^2+\frac{m}{2}X+\frac{\lambda}{2})^2-[(\frac{m^2}{4}+\lambda-p)X^2+(\frac{m\lambda}{2}-q)X+(\frac{\lambda^2}{4}-r)]=0
find a parameter \lambda such that the latter polynomial is a square of a polynomial of degree 1,then the quadratic polynomial is a product of two polymials of degree 2.
To find the \lambda, we need to solve the equation
\Delta=(\frac{m\lambda}{2}-q)^2-(\frac{m^2}{4}+\lambda-p)(\frac{\lambda^2}{4}-r)=0
Its a cubic equation.

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