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非交换多项式的图像在(2乘2)矩阵上求值。 (英语) Zbl 1241.16017号

作者研究了据称由Kaplansky提出的以下重要问题:设(p)是任意域(K)上自由结合代数(Klanglex_1,dots,x_mrangle)中的多项式。在(n次n)矩阵的代数(M_n(K)上计算的(p)的图像是什么?这个问题的一个重要例子是由L'vov提出的:如果(p)是多线性的,那么(M_n(K)上的值集是向量空间吗?肯定的答案等价于以下猜想:如果(p)是多线性的,那么它在(M_n(K)上的映象是({0})、标量矩阵集(K)、迹为零的矩阵集(sl_n(K))或整个代数(M_n(K)。
本文中的结果处理了矩阵在任意特征的二次闭域(K)上的情形。后者意味着字段\(K\)包含次数\(leq 2\deg p\)的非恒定多项式\(f(x)\(K[x]\)的所有零。主要结果是,在二次闭域(K)上,(M_2(K))上的多线性多项式(p)的像是({0})、(K)、(sl_2(K。
这个结果是一个更强大的独立结果的结果:对于整数((w_1,dots,w_m))的(m)元组,多项式(p(x_1,dots,x_m)是加权度(d)的半齐次,如果对(p)中的每个单项式(h),取(d_j)为(h)中的度(x_j),则它保持为(d_1w_1+cdots+d_mw_m=d)。如果半齐次多项式(p(x_1,dots,x_m)是在二次闭域(K\)上的代数(m_2(K))上求值的,那么相对于Zarisk拓扑,(\text{Im}(p))是({0}),(K),所有迹为0,(sl_2(K。

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12E05型 一般域中的多项式(不可约性等)
12E10型 一般领域中的特殊多项式
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